Antihypercholesterolemic Potency of Kayu Gabus bark (Alsonia scholaris, R.Br.)
POTENSI ANTIHIPERKOLESTEROLEMIA KULIT
BATANG K A W GABUS (Alstoniascholaris, R.Br.)
Oleh :
ANNA PRLANGANI USMAN
PROGRAM PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2000
SUMMARY
ANNA PRIANGANI USMAN. Antihypercholesterolemic Potency of Kayu
Gabus bark (htonia s c b h h , R Br.) under supervision of Aisjah Girindra
(Advisor), M. Anwar Nur, Norman R Amar, Sawondo Djojosoebagio (Iate),
and Aunuddin (Members).
Kayu Gabus (AktonZa scholaris, R Br.) grows in Indonesia and its water
extract (so called infirsariurn) has been used as traditional medicine. Its activity as
antihyperchole.sterolemichas not been studied scientifically.
The present study was &ed
out &om 1995 to 1999. The aims of this study
are to (1) determine the effect of *&sariurn and solvent fraction of Kayu Gabus bark
on serum total cholesterol level of hypercholestmlemic Wistar male rat, (2) to study
effect of Kayu Gabus bark infUsarium and solvent fraction treatment on profile of
LDLcholesterol, HDEcholesteroi, triglyceride and &tty liver of Wistar male rat,
(3) determine effect of solven. M o n treatment on endogenous cholesterol
biosynthesis
activity
and
on
cholesterol
secretion
through
feces
of
hypercholesterolernic Wistar male rat, and (4) to classify the compound in solvent
hction having antihypercholesterolemic activity.
The study is divided into several stages, that is, sample preparation,
preliminary research, main research, and identification of compound in solvent
fiaction of Kayu Gabus bark having antihypercholesterolemic potency.
Sample used were boiled water extract ( i u x n ) of Kayu Gabus bark and
its solvent hction of Kayu Gabus bark. Infbrium sample was made by boiling
Kayu Gabus in water until a half of water used evaporated. Kayu Gabus bark solvent
hction was made by m t r d o n using various organic solvents.
The preliminary research was conducted to study the
cho1estmlemic potency of Kayu Gabus iafusarium. The research was done by
feeding hypercholest~l~~lemic
rats with infusarium followed by determination of
reduction of serum total cholesterol level. Reduction of the choksted level was
compared by the s&dard diet. In addition, its effect on LDLcholesterol, MIL
cholesterol, triglyceride, and Wty liver levels was determined.
The main research was done by feeding hypercholesterolemic lats with Kayu
Gabus solvent tiaction and compared the reducton of the rat cholesterol level with
comespondiig reduction o h e d on rat group fed with commercial cholesterol
reducing drug (pravxhol, topid, and nicotinic acid), also with those given standard
diet and high cholesterol diet. In addition, its effect on WL-choIesterol, HDL
cholesterol, t r i g l y d , feces cholesterol levels, Wy liver levels, and activity of
endogen cholesterol bmsynthesis was determined. To study the antihypercholesterolemic activity via inhibition of endogen cholesterol biosynthesis, in vztro
experiment was done by assaying hidroxymethyl glutaril-CoA reductase of liver
microsome fiaction The data obtained were analyzed using Covariant Analysis. If
there was significant effect of the treatment on cholesterol reduction, and of the
increasing on feces cholesterol levels comparison of the mean average was followed
by Duncan Test.
To
identifjl
compound
having
antihypercholesterolemic activity,
phytochemical tests were conducted using color tests, column chromatography
analysis, and thin layer chromatography analysis.
Results of preliminary research showed that treatment with Kayu Gabus bark
infbsarium of 4 mUKg BW/day during 14 and 28 days reduced serum total
cholesterol level of hypercholesterolemic activity rat by 25,68 % (fiom 185,232
rngldl to 133,154 mg/dl) and 37,23 % (from 185,232 mgldl to 111,221 mg/dl).
Results of main research showed that substances of Kayu Gabus bark having
antihypercholesterolernic activity was found in chloroform and water fractions.
Antihypercholesterolemic activity of water fiaction was higher than that of
chloroform fiaction. Treatment dosis with water fiaction was 15,4 mg/Kg BWIday
and treatment dosis with chloroform fiaction was 5,6 rng/Kg BWIday. Cholesterol
reducing activity of water and chloroform fraction were 61.57 % (fiom 214,954
mgldl to 82,608 mgldi) and 37.0 1 % (from 162,054 mg/dl to 102,063 mg/dl) after 28
days treatment. Antihypercholesterolemic activity of water fraction was higher than
that of lopid or pravachol. Reduction in serum total cholesterol was accompanied by
reduction in LDL-cholesterol and increase in HDL - cholesterol levels.
Results of feces cholesterol analysis indicated that feces cholesterol level of
rat fed with water fraction was higher than feces cholesterol level fed with standard
diet, high cholesterol diet and chloroform fraction and commercial cholesterol
reducing drugs. In addition, treatment with water fraction could reduce fatty lever of
hypercholesterolemic rat liver tissue.
Results of
determination of antihypercholesterolemic activity indicated
reduction in serum total cholesterol level of hypercholesterolernic rat fed by Kayu
Gabus water and chloroform fr-actions was not due to inhibition in cholesterol
biosynthesis. However, hypercholesterolemic activity of water fi-action by excreted
cholesterol through feces and by inhibition to first step of endogen cholesterol
biosynthesis. But further study from mechanism of excreted cholesterol through feses
is needed.
Results of identification tests showed that compound in Kayu Gabus bark
having hypercholesterolemic activity in chloroform fiaction was allcatoid and in water
fiaction was alkalaid and carbohydrate which suspect clasifL in water soluble
poiysacharide. However, fUrther study to determine type and chemical structure of
these compounds are needed.
ANNA PRIANGANI USMAN. Potensi Antihiperkolesterolemia Kulit Batang Kayu
Gabus (Alstonia scholaris, RBr.) dibawah bimbingan Aisjah Girindra sebagai ketua,
M. Anwar Nur, Norman R Azwar, Aunuddin, dan Soewondo Hadisoebagjo (Alm.)
sebagai anggota.
Kayu Gabus (Alstonia scholaris, R.Br.) tumbuh di Indonesia dan telah
dimanfaatkan sebagai obat tradisional dalam bentuk air rebusannya. Aktivitasnya sebagai
obat khususnya sebagai antihiperkolesterolemiabelum dipelajari secara ilmiah.
Penelitian dilakukan dari tahun 1995 sampai 1999. Penelitian bertujuan untuk (1)
mengetahui pengaruh pemberian infusarium, dan fraksi pelarut dari kulit batang Kayu
Gabus terhadap kadar kolesterol total serum tikus Wistar jantan yang mengalami
hiperkolesterolemia, (2) mempelajari pengaruh pembe~aninksariurn dan fraksi pelarut
dari kulit batang Kayu Gabus terhadap profil LDL-kolesterol, HDL-kolesterol,
trigliserida, dan gambaran perlemakan hati tikus Wistar jantan, (3) mempelajari pengaruh
pemberian fiaksi pelarut dalam dari kulit batang Kayu Gabus pada aktivitas biosintesis
kolesterol endogen dan pengeluaran kolesterol melalui feaes tikus Wistar jantan yang
mengalami hiperkolesterolernia, dan (4) mengetahui golongan senyawa dalam fraksi
pelarut dari kulit batang Kayu Gabus yang memiliki aktivitas antihiperkolesterolemia.
Penelitian ini dibagi dalam beberapa tahapan yaitu tahap persiapan contoh,
penelitian pendahuluan, penelitian utama, dan tahap identifikasi golongan senyawa dalam
fiaksi
pelarut
dari
antihiperkolesterolemia.
kulit
batang
Kayu
Gabus
yang
berpotensi
sebagai
Sampel dalam penelitian ini adalah air rebusan (infirsariurn) kulit batang Kayu
Gabus dan 6-aksi pelarut dari kulit batang Kayu Gabus. Sampel infksariurn dibuat dengan
cara merebus kulit batang Kayu Gabus sampai air rebusannya berkurang seteigahnya.
Sedangkan ekstrak kulit batang Kayu Gabus diperoleh dengan cara ekstraksi
menggunakan berbagai pelarut organik
Penelitian pendahuluan dilakukan untuk mengetahui
potensi antihiper-
kolesterolemia dari infbsarium kulit batang Kayu Gabus. Penelitian ini dilakukan dengan
pemberian infbsarium di atas kepada tikus Wistar jantan yang
hiperkolesterolemia,
kemudian dilihat pengaruhnya terhadap penurunan kadar kolesterol total serurnnya.
Penurunan kadar kolesterol ini dibandingkan dengan kadar kolesterol total serum t h s
percobaan yang diberi diet standar. Selain itu dilihat pula pengaruhnya terhadap LDL,
HDL-kolesterol, trigliserida, dan perlemakan hatinya.
Penelitian utama dilakukan dengan pemberian fiaksi pelarut dari kulit batang
Kayu Gabus pada tikus hiperkolesterolernia, dan membandingkan penurunan kadar
kolesterol total serumnya dengan penurunan kadar kolesterol pada kelompok tikus yang
diberi obat penurun kolesterol komersial (pravachol, lopid, dan asam nikotinat), dengan
diet standar, dan dengan kelompok diet kolesterol tinggi. Selain itu dilihat pula
pengaruhnya terhadap kadar LDL-kolesterol, HDL-kolesterol, trigliserida, kolesterol
ekskreta (feses), dan terhadap perlemakan jaringan hatinya, serta terhadap aktivitas
biosintesis kolesterol
endogen. Untuk mengetahui apakah aktivitas antihiper-
kolesterolemia dari sampel melalui hambatan biosintesis kolesterol endogen atau tidak
dilakukan percobaan in vitro melalui esei enzim hidroksi metil glutaril-KoA reduktase di
dalam fiaksi mikrosom hatinya.
Analisis data dilakukan dengan Analisa Kovarian. Bila terdapat pengaruh yang
nyata dari perlahan terhadap penurunan kadar kolesterol total serum dan terhadap
peningkatan kadar kolesterol fesesnya, pembandingan rataan nilai tengah perlakuan
ditindaklanjuti dengan uji Duncan.
Untuk identifikasi golongan senyawa yang beraktivitas antihiper-kolesterolemia
dilakukan uji-uji fitokimia dengan berbagai uji warn% pemisahan dengan kromatografi
I
kolom, dan dengan kromatografi lapis tipis.
Hasil penelitian pendahuluan menunjukkan bahwa pemberian infirsariurn kulit
batang Kayu Gabus sebanyak 4ml/Kg BB/hari selama 14 dan 28 hari dapat menurunkan
kadar kolesterol total serum tikus Wzstar jantan hiperkolesterolemia berturut-turut
25,68% (dari 185,232 mgfdl menjadi 133,154 mg/dl) dan 37,23% (dari 185,232 mg/dl
menjadi 111,22 1 mg/dl).
Hasil penelitian utama menunjukkan bahwa potensi antihiperkolesterolemia dari
kulit batang Kayu Gabus terdapat dalam &aksi klorofonn dan fiaksi air. Aktivitas
antihiperkolesterolemia fi-aksi air lebih tinggi dari fiaksi klorofonn. Dosis pemberian
fraksi air sebanyak 15,4 mg/KgBB/hari dan pemberian fraksi kloroform sebanyak
5,6 mg/KgBB/hari. Aktivitas penurunan kadar kolesterol dari fraksi air dan kloroform
pada dosis-dosis tersebut berturut-turut sebesar 61,57% (dari 214,954 @dl
menjadi
82,608 mg/dl) dan 37,01% (dari 162,054 mg/dl menjadi 102,063 mgfdl) dengan masa
perlakuan 28 hari. Potensi antihiperkolesterolemia dari pemberian fraksi air tersebut
selama 28 hari perlakuan lebih tinggi dibandingkan obat penurun kolesterol komersial
dengan nama dagang lopid atau pravachol. Penurunan kadar kolesterol total serum
tersebut diikuti dengan penurunan kadar LDGkolesterol dan peningkatan kadar HDLkolesterol pada kadar nonnalnya.
Hasil analisis kolesterol feses menunjukkan bahwa setelah pemberian perlakuan
28 hari kadar kolesterol feses tikus yang diberi fiaksi air lebih tinggi dari kadar kolesterol
feses pada kelompok tikus dengan diet standar, dengan diet kolesterol tinggi clan dari
yang diberi fiaksi kloroform serta yang diberi obat-obat penurun kolesterol komersial
(pravachol, dan lopid). Kadar kolesterol dalam feses akibat pemberian fiaksi air tersebut,
sebanding dengan kolesterol dalam feses akibat pemberian asam nikotinat. Selain itu
pemberian fraksi air dapat memulihkan proses perlemakan jaringan hati tikus Wistar
j antan hiperkolesterolemia.
Hasil penentuan aktivitas antihiperkolesterolemia menunjukkan bahwa penurunan
kadar kolesterol total serum tikus hiperkolesterolemia dari fraksi air dan Moroform dalam
kulit batang Kayu Gabus tidak melalui hambatan biosintesis kolesterol endogen. Namun
aktivitas
antihiperkolesterolemia
dari
Wsi
air
sesuai
dengan
aktivitas
antihiperkolesterolemia dari asam nikotinat yaitu melalui hambatan enzim pada tahap
awal biosintesis kolesterol endogen dan melalui pengeluaran kolesterol dalam fesesnya.
Namun mekanisme pengeluaran kolesterol dalam feses tersebut bebm dapat ditentukan.
Hasil identifikasi golongan senyawa dalam kulit batang Kayu Gabus yang
berpotensi antihiperkolesterolemia yang terdapat dalam fiaksi kforoform tergolong
senyawa alkaloid. Dan yang terdapat daiam fiaksi air tergolong senyawa alkaloid dan
karbohidrat yang diduga tergolong polisakarida larut air. Namun masih perlu dilakukan
analisis lebih lanjut untuk dapat ditentukan jenis maupun struktur kimia dari senyawasenyawa tersebut.
POTENSI ANTIHIPERKOLESTEROLEMIA KULIT
BATANG K A W GABUS (AIstoniascholaris, R-Br.)
Oleh :
ANNA PRIANGAIVI USMAN
Disertasi Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh
Gelar Doktor
Pada
Program Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor
PROGRAM PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2000
Judul Disertasi
: POTENSI ANTMPERK0LESTEROLEMJ.AKULIT BATANG
KAYU GABUS (Alstonia scholan's, RBr.)
Nama Mahasiswa : ANNA PRIANGANI USMAN
Nomor Pokok
: 93545
Mengetahui
1. Komisi Pembimbing
Prof. Dr. Hj. Aisjah Girindra
Ketua
%
Prof. Dr. H. Norman R Azwar
Anggota
Prof Dr. Ir.HM. Anwar Nur, MSc.
Anggota
/
Dr. Ir. Aunuddin, ~
Anggota
2. Ketua Program Studi
Biologi
Dr. Ir. H. Dede Setiadii MS.
. S C
Penulis adalah putri dari H. Usman Achmad (almarhum) dengan Hj. Raisah
Surin (almarhumah), dilahirkan tanggal 10 Oktober 1947 di Garut (Jawa Barat). Pada
tanggal 3 Agustus 1973 penulis menikah dengan Ir. Roswiem Ruslan dan d i n i a i
satu orang anak yaitu Wharman Roswiem, S.T.
Pendidikan Sekolah Rakyat, Sekolah Menengah Pertama, dan Sekolah Asisten
Apoteker (SAA) diselesaikan di Bandung. Penulis lulus dari SAA tahun,1967, dan
pada tahun yang sama penulis diterirna di Jurusan Kimia FMIPA Institut Teknologi
Bandung. Pada tahun 1974 penulis memperoleh gelar Sarjana Kimia, clan pada tahun
1993 memperoleh gelar Magister Sains dari program studi Biologi, Falkultas
Pascasarjana IPB. Pada tahun 1993 penulis melanjutkan program Doktor, dan
memilih program MIBioteknologi. Sejak tahun 1995 sampai sekarang, penulis
pindah program studi ke Program Studi Biologi Sub program Biokimia Pascasarjana
IPB.
Sejak tahun 1974 sampai Desember 1985, penulis bekerja di Bagian Kimia
Basic Natural Sciences-Fakultas Kedokteran UNAIR Surabaya Dari tahun 1986
sampai pertengahan tahun 1988 penulis bekerja di Jurusan Kimia FMIPA-USU
Medan, dan sejak pertwhan tahun 1988 sampai selcarang penulis bekerja di Jurusan
Kimia FMlPA Enstitut Pertanian Bogor.
KATA PENGANTAR
Disertasi yang berjudul "Potensi Antihiperkolesterolemia Kulit Batang Kayu
Gabus (Alstonia scholaris, R Br.)" ini, disusun dalam rangka memenuhi syarat
untuk memperoleh gelar Doktor pada program Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor,
Program Studi Biologi, Sub program Biokimia.
Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT, atas berkat dan rahmatNya disertasi ini dapat diselesaikan.
Penulis merasa terdorong untuk mengambil judul disertasi tersebut di atas
mengingat negara Indonesia kaya akan flora yang dapat dimanfaatkan untuk obat.
Selain itu sejak negara Indonesia dilanda krisis moneter, harga-harga obat paten
semakin terasa mahal harganya. Kesulitan tersebut mendorong penulis untuk
menggali potensi tumbuhan obat Indonesia, khususnya Kayu Gabus (Alstonia
scholaris, R.Br.) untuk dilihat potensinya dalarn menurunkan kadar kolesterol tikus
percobaan yang mengalami hiperkolesterolemia.
Walaupun banyak hambatan dalam p e l a a !aan penelitian ini, namun penulis
mengucapkan banyak terimakasih dan penghargaan kepada Prof Dr. Hj. Aisjah
Girindra, Prof Dr. H. Soewondo Djojosoebagio (almarhum), Prof Dr. Ir. H.M.
Anwar Nur, MSc, Prof. Dr. H. Norman R Azwar, dan Dr. Ir. Aunuddin, M.Sc, yang
telah memberi bimbingan, pengarahan, pengertian, dan dorongan pada penulis
sehingga disertasi ini dapat diselesaikan.
Kepada Rektor Institut Pertanian Bogor, beserta Pirnpinan Program
Pascasarjana IPB, Dekan FMPA IPB, dan Ketua Jurusan Kimia FMIPA IPB, penulis
menyampaikan ucapan terimakasih atas kesempatan yang telah diberikan untuk
mengikuti program pendidikan Sj di PPS-IPB. Kepada Direktur Tim Manajemen
Program Doktor Depdikbud yang telah memberikan bantuan dana beasiswa
disampaikan ucapan terimakasih.
Ucapan terimakasih tidak lupa disarnpaikan kepada Dr. Simson Tarigan,
MSc., Dr. Partomuan Simanjuntak, MSc, yang telah membantu pelaksanaan
penelitian ini di Laboratorium Patologi Balai Penelitian Veteriner Bogor dan
Laboratorium Kimia Bahan Alam Pusat Penelitian dan Pengembangan Bioteknologi
LIP1 Cibinong Bogor. Kepada rekan-rekan staf pengajar di Jurusan Kimia FMIPA
IPB, semua pegawai dan laboran di laboratorium Biokimia FMIPA IPB, laboratorium
Kimia Analitik FMlPA IPB, Laboratorium Anorganik FMIPA IPB, laboratorium
Kimia Terpadu UPT IPB, dan Iaboratorium Kimia Organik FMIPA IPB, yang telah
membantu pelaksanaan penelitian ini diucapkan terima kasih.
Kepada yang terhormat Buya H. Usrnan Achmad dan Ibunda Hj. Raisah
Usman yang keduanya telah almarhum, atas segala pengorbanan, dorongan dan doa
restu semasa hidupnya penulis mengucapkan banyak terimakasih. Kepada suami
If. Roswiem Ruslan dan putra kami Wiharman Roswiem, S.T tercinta, yang dengan
sabar dan terus menexus memberi pengertian serta dorongan baik moral maupun
material kepada penulis, disampaikan ucapan terimakasih.
Kepada rekan sejawat Drs. Rudi Kartika, MS., ananda Alifia Indrasari S.Si,
Dadang Jatnika S.Si Wulan, dan Andasril yang telah membantu pelaksanaan
penelitian, penulis mengucapkan banyak terima kasih.
Ucapan terimakasih penulis sampaikan pula pada semua pihak yang tidak
mungkin disebut satu persatu yang telah memberikan perhatian, bantuan, tenaga, dan
saran kepada penulis sehingga penelitian dan penulisan disertasi ini dapat
diselesaikan. Akhirnya, semoga Allah SWT memberikan balasan yang setimpal atas
jasa - jasanya tersebut. Amin.
Bogor, November 2000
Penulis
DAFTAR IS1
Halaman
FUNGKASAN
..............,...........KAS.......KAS...KAS............................................
v
RIWAYAT HIDUP ..............................,.................................................. ...... ix
. . . . ... . . . ..
KATA PENGANTAK ...................................ANT.ANT...
....... x
DAFTAR IS1 ..............................................................................................
DAFTAR TABEL....................................
. . . . .. . ...
.. ... . ..
...
xtri
. xv
. ... . xvi
DAFTAR LAMPIRAN ......,..................................... .................. ...... .. ... ... xvii
DAFTAR GAMBAR ............................................ . . ...... . . .. ..
PENDAHULUAN
Latar BeIakang ...................................
.. . .. .. . . ..
.
.
..-..-..-....
. . . . . . . . .. .
Tujuan Peneiitian ......................
4
Hipotesis ...........................................................................................
5
Kegunaan Penelitian
..
I
...........,........
...
......
...... ........ ............ ....... - 6
TINJAUAN PUSTAKA
Tumbuhan Kayu Gabus (Alstonza schoZarzs, R.Br.) ............................. 7
Metabolit Sekunder ..........................- ...- ......... . ...................................... 9
Ekstraksi, isoiasi, dan identifikasi senyawa bioaktif da1am tumbuhan .. I4
Kolesterol dan metabolismenya ........................................................... 1 5
Lipoprotein Serum
................................, .,.... . ....
..... . .. . . .... 20
Hiperlipoprateinemia dan Hiperkolesteroternia .................................... 33
Sistem Enzim Mikrosomal .......................................... . .. .. . . . .... 44
HistopatoIOgi ..................................................................................... 45
BAHAN DAN METODE
Tempat dan waktu penelitian ........................................
. ..... ..... .. 49
Sahan dan peraIatan .......................................................................... 49
Metode Penelitian
.......................................................................
50
HASIL DAN PEMBAHASAN
Rendemen Ekstrak KuIit Batang Kayu Gabus ...................................... 65
Hasil Tahap penelitian pendahuluan ................................................ 66
HasiI Tahap penelitian utama ......................................................... 68
Pernbahasan Umum Tahap Peneiitian utama ........................................ 88
Hasif identifikasi senyawa antihiperkolesteroIemia ............................. 93
KESIMPULAN DAN SARAN
KesimpuIan ........................................................................................ 97
Saran ...............................................................................................
99
DAFTAR PUSTAKA .................................................................................... I00
LAMPIRAN .................................................................................................
106
1. Tipe-tipe Hiperlipoproteinemia ...............................
.
.
.................... 33
2. Rendemen Ekstrak Kdit Batang Kayu Gabus ...............................
.
.
..... 65
3. Dosis Ekstrak Kuiit Batang Kayu Gabus ddam qi Potensi
Antihiperkolesterobmia .......................................................................
66
4. Kadar Koiestroi Total Serum Tikus SeIama Penefitian Pendahutuan ......... 67
5 . Wasit uji bioesai, a d i s i s histopatologi hati, dm uji aktivitas
HMG KoA reduktase ..............................................................................
74
6. Hasil Uji Fitokimia dari Fraksi-Fraksi Petarut ........................................ 93
No.
Judul Gambar
I . Tumbuhan Kayu Gabus (AIsfoniascholaris. KBr)
Haban
...................................
7
.......................... ..,...................................................... 9
2b. Struktur Atstonin .....................................................................................
9
3. Skema Hubungan Metabofisme Primer dan Sekunder ................................. II
4. J a b Bios*mtesisUtama-Metaboiit Sekunder pada Tanaman ....................... I2
.
.
.
............................................... 15
5. Struktur Koiesteroi .......................
6. Sintesis Asam mevalonat dari Asetii-KoA ............................................... I7
7. Sintesis Skuden dari Asam mevalonat ................................................ 18
8. Sintesis K o l e s t d dari SkuaIen meiaiui Steroid Jnduk lanosteroi ............... 19
9. Mobiiitas eiektrofbrefik dari lipoprotein-lipoprotein serum ......................... 21
I0. Metabolisme kiromikron ............................................................................ 22
I I . Metabofisme VLDL ................................................................................ 25
12. PengambiIan dan degradasi LDL ............................................................. 27
13. Metabofisme HDL
............................ .................................................. 31
14. Strulrtur KoIestiramin dan Kolestipd ..........................
.
.
.................. 38
I5. Strukrtur Asam nikotinat ............................... .
.
.
....................................... 39
16. Struktur Ktofibrat dan Gemfibrod ........................................................ 39
17. StsulrturProbukoi ...................................................................................
40
18. Struktur M&noIin ..................................................................................... 41
I9.Bagaimam obat-obatan menuninkan lipid plasma ..................................... 43
20. Ekstraksi bertahap Pembuatan Fraksi Atkaioid ...................
. . . ................ 52
2 1. AIur metaboiisme kolesterot dan senyawa tipid lainnya .............................. 69
22. Grafik kadar koiesteroi dari awai hingga akhir perlakuan ........................... 70
78
23. Pengaturan'sintesiskoksterol datam hati oieh diet ...................................
.
.... 81
24. Pencemaan, absorpsii dan ekskresi koiesterol .............................. .
..................................mi......
84
25. Periemakan hati tikus hiperkolesteroiemia
26. Gambaran per1-n
hati tikus percobaan pada hari ke-28 perhkuan ....... 85
27. Gambaran perlemakm hati tikus percobaan pada hari ke-28perIaban ....... 86
Za. StruIdur Echifamin
DAFTAR LAMPIRAN
No.
Judui Lampiran
Halaman
1. Komposisi Diet Standar dan Diet Koiesteroi T
i untuk
Tikus Percobaan ............................................................................ 106
2. Data Anatisis Proksimat Kulit Batang Kayu Gabus ................................... 107
3. Prosedur Analisis Koiesferoi Total Serum ............................................... 108
4. Prosedur Anafisis HDL-Koiesteroi .............................................................
109
.
................................. I I I
5. Prosedur Analisis LDGKoiesterol ........................
6. Prosedur Andisis Trigiiserida ...................................................................
I16
7. h s e d u r Analisis Koiesterol daIam Feses ............................................... 118
8. Pen,ganrh Infusarium Kuiit Batang Kayu Gabus terhadap Kadar
LDL dan HDL-KoiesteroI .......................................................................
119
9. Pengaruh Infusarium terhadap Perlemakan Hati Tikus Hipdrobsteroiernia I20
I0.Prosedur Pembuatan Pereaksi Alkdoid ......................................................
I21
I I .Rataan Kadar KolesteroI Serum Totd ....................................................... 122
I2.Penurunan Kadar koiesterol Total Senun s e h a perIalcuan ....................... 123
....
I3.Rasio LDL : HDL koiesteroi serum tikus percobaan ..................
........ I24
14. Adisis Kovarian Penwun Kadar Koiesteroi Total Serum
pada 14 hari Perlakuan ...............................................................................
125
15. Anatisis Kovarian Penwun Kadar Koiesteroi Total S e m
pada 28 hari Pertakuan .............................................................................
I26
I6. Peningkatan Kadar Koiesteroi Feses Setama Perlakuan ............................
127
17. Andisis Kovarian Peningkatan Kadar Koiesteroi fees
pada I4 hari P e r b n
..........................................................................
I28
I 8. Analisis Kovarian Peningkatan Kadar KoiesteroI feses
pada28haiiPerbn
..........................................................................
I29
I9. W o i d indoi yang terdapat daIm daun dan Kuiit Batang
Kayu Gabus (AIsfmaschlan's, R Br.) ................................................... 130
20. Kulit batang Kayu Gabus ....................................................................... I31
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Pesatnya pernbangunan menyebabkan banyak perubahan dalam kehidupan
rnasyarakat, seperti perubahan pola hidup, pendidikan, kesehatan, dan makanan yang
dapat menyebabkan timbulnya penyakit degeneratif. Salah satu penyakit degeneratif
yang banyak melanda masyarakat kota besar adalah penyakit k a r d o d l a r .
Penyakit kardiovaskular merupakan penyebab utama kematian harnpir 50 %
penduduk Amerika Serikat. Salah satu penyakit kardiovaskular adalah penyakit
jantung koroner. Penyakit jantung koroner merupakan penyakit y q akhir-akhir ini
kedudukannya bergerak ke peringkat teratas sebagai penyebab kematian penduduk
negara-negara berkembang di atas usia 40 tahun terutama yang bermukim di kotakota besar (Suiistiyani, 1996). Penyakit tersebut berhubungan antara lain dengan
tingginya kadar kolesterol total dan kadar LDLkolesterol di dalam darah, dan sering
disebut hiperhlesterolemia. (Linder, 1992).
Usaha perttuna untuk menanggulangi penyakit tersebut adalah dengan terapi
diet. Namun Via terapi ini gaga1 dilakukan, maka pemberian obat-obat penurun
kolesteml dapat dilakukan.
Dewasa ini telah didapat obat-obat komersial yang digunakan sebagai obat
penurun kolesterol antara lain: kolestiramin dan kolestipol (Bergman dan Wardlaw,
1974), asam nikotinat (Vacek, et al. 1995), kiofibrat dan probucol (Marinetti, 1990),
serta mevinolii (lovastatin, pravachol dll.)(Bhagavan, 1992). Aktivitas penurunan
kadar kolesterol dari &at-obat komersial di atas ada yang sudah diketahui, antara lain
mengharnbat biosintesis kolesterol endogen seperti yang diiakukan ohh obat-obat
mevinolin, prawhol, dm golongan statin lainnya serta melalui pengeluaran
kolesterol pada kses seperti yang dilakulcan oleh k o l u n , kolestipol, dan
mskanan berserat lainnya. Mvitas
penurun kadar kokster01 dari &at trOmemb1
penurun kdesterol yang belum dike&hui atau tidak melalui kedua mekanisme
tersebut selalu diilarti dengan penurum kadar LDGkolesterol dan peningkatm kadar
HDL kolesterol mumnya
Walaupw. terdapat manfaat dari penggunaan obat-obat komersial di atas,
peqgmmn obatdut komersial tersebut selain harganya mahal, belum tentu
terbebas dari efek samping yang merugikan. Efek samping yang telah dilaporkan dari
penggunaan obat b s i d penunrn kolesterol antara lain dapat meningkabn
enzim-enzim yang terdapat dalam hati sehingga mungktn akan meningkatkan kadar
SGOT dan SGPT, menyebabkan mual, atau tejadi peningkatan tekanan darah
(Marinetti, 1990).
Di Indonesia sejak negara dilanda krisis moneter, sangat tmsa sekali bahwa
obat-obat komersial tersebut semakin &I
harganya. Oleh k a r e ~itu banyak
penderita penyakit yang beralih ke pengobatan tradisional yang memanfhatkau
berbagai tumbuhau Disamping itu banyak masyarakat Indonesia yang meyakini
bahwa obat-obat t m d h i d itu tidak atau sangat kecil memberi efek tamping yang
merugikan.
.
Salah satu tumbuhan Indonesia yaitu tumbuhan Kayu Gabus
(Akrtma
scholaris, R Br.) telah banyak dipnakan masyarakat secara tradisional untuk
mengobati berbagai penyakit antara lain penyakit diabetes meliitus, tekanan darab
.
tinggi, dan pemuun kadar kolesterol. Namun bentuk sediin obat tradisional dari
tumbuhan ini yang digunakan sampai saat ini hanyalah berupa seduhan, godokan,
atau infbsarium. K a j i ilmiah dari obat tradisional belum banyak dilakukan. Kajian
obat tradisional dari tumbuhan Kayu Gabus dalam bentuk sediaan obat tersebut antara
lam telah dilakukan Lestari (1994) yang menyatakm bahwa pemberian infbsarium
h l i t batang Kayu Gabus sebanyak 4 mVKgBB/hari dapat menunrnkan kadar gula
darah kelinci diabetes yang diinduksi aloksan. Namun jenis senyawa bioaktif apa
yang m e n d a n lcadar gula darah kelinci belum diketahui.
Demilcian pub Asran (1997) menyatakan bahwa ekstrak alkaloid kasar kulit
batang Kayu Gabus dengan dosis setara infhrium sebesar 4 ml/KgBB/hari dapat
rnenurunkan k.adar gula darah tikus diabetes yang diinduksi aloksan. Tetapi efek
hipoglikemiknya lebih rendah dibandingkan obat diabetes oral Euglukon.
Berbagai senyawa metabolit sekunder dalam Kayu Gabus tersebut telah
diketahui antara lain senyawa yang termasuk golongan: alkaloid, saponin, glikosida,
steroid, terpenoid, dan flavonoid (Djumidii et d 1993).
Potensi antibiperkolesterolemia senyawa steroid dalam h k s i heksana dari
kulit batang Kayu Gabus tefah dipelajari oleh Prawira (1997). Namun aktivitas
antihiperkolesterokmianya masih sangat rendah.
Berbagai s a y m a alkaloid dalam kulit batang Kayu Gabus (AIstonia
schoian's, RBr,) yang tumbuh di Thailand, India, Pakistan, clan Filipina telah
ditemukan. Alkaloid dalam bagian tumbuhan tersebut adalah echitamin, losbanin,
6,7-secoanwob'ine 33, tubotaiwine, tubotaiwine-oxide, Nbdemethylechitamine,
dan 17-o-acetyl echitamime. Diantara Woid-alkaloid tersebut, echitamin merupakan
komponen alkaloid terbesar dalam Mit batang tumbuhan t h u t , yaitu sekitar 0,794
(Yamauchi, et al. 1990). Selain itu mernuut Hamilton, ef al. 1962. echitamin larut
daiam air dan Moroform.
Salah satu obat komersial p e n m kolesterol dengan nama kimia asam
nilcotinat mempmyai golongan yang sama dengan alkaloid, yaitu tergolong senyawa
hetmsiklik Adanya persamaan golongan senyawa tersebut menjadi menarik untuk
diilajari, apakah infbsarium (zruatu bentuk sediaan obat tradisional) atau b k s i
pel& dari kulit batang Kayu Gabus beqotensi antihiperkolesterolemia atau tidak.
Selain itu juga perlu dikaji apakah golongan senyawa yang berpotensi
antihiperkolesterolemia itu tergolong alkaloid atau bukan. Demikian pula perlu
dipeiajari apakah aktivitas antihiperkolesterolemia melalui hambatan biosintesis
koiesterol endogen atau pengeluaran kolesterol melalui fesesnya atau hanya
meagakibatkan perubahan LDLkolesterol,
HDLkolesterol
maupun
kadar
trigliserida senunnya saja.
Tujuan penelitian
B e r e latar belakang di atas, maka tujuan penelitian ini adalah :
1. Mengetahui pengaruh pemberian infusarium dan fhksi pelarut dari kulit batang
Kayu Gabus terhadap kadar kolesterol total serum tikus Wistar jantan yang
mengalami hiperkolesterolemia.
2. Mempelajari pengamh pemberian infbsarium dan fiaksi pelarut dari kulit batang
Kayu Gabus terhadap profil LDLkolestem~HDLkolesterol, trigliserida, clan
g m b
hati
tikus
Wisrcv
jantan
yang
mengalami
hiperkotesterolemia
3. Mempelajari penga~hpemberian hksi pelarut dari kdit batang Kayu Gabus
pada aktivitas b ' i s kolesterol d o g e n dan pengelwan kolesterot meialui
feses tikus Wistar jantan yang mengalami hiperkolesterolemia.
4. Uengetahui gobagan senyawa dalam fiaksi pelarut dari kdit batang Kayu Gabus
yang memiliki aktivitas antihiperkolesterolemia.
Hipotesis
Hipotesis yang diajukan dalam penelitian ini adalah:
1. Baik infibsariurn maupun &&si pelarut dari kulit batang Kayu Gabus mempunyai
aktivitas m e n d kadar kolestexol total senun tilcus Wisfar jantan yang
mengalami hiperkolesterolemia.
2. InfUsarium dan fiaksi pelarut dari b l i t batang Kayu Gabus dapat me-
kadar LDLkoIestero~ meningkatkan kadar HDLkolestwol, dan dapat
memulihkan pedenakan hati tikus
Wistar jantan yang
mengalami
hiperkolesterolemia.
3. Aktivitas antibijmkolesterolemia dari M s i pelarut kulit batang Kayu Gabus
tidak melalui barnbatan biosintesis kolesterol endogen maupun pengeluaran
kolesterol melahi fesesnya.
4. Golongan senyawa dalam kulit batang Kayu Gabus yang beraktivitas
antihiperkol-la
adalah alkaloid.
Hasil yang diperoleh dari penelitian ini dapat dikembangkan melalui
penciitian lebih Ianjut antara lain penetapan struirtur molekul senyawa yang dicari dan
selanjutnya disintesis untuk dijadikan obat modern setelah diadakan uji &is clan uji
lainnya. Disamping itu hasil yang diperoleh dapat dijadikan petunjuk untuk
p e d m tanaman Kayu Gabus sebagai obat antihiperkolesterolemia dalam
bentuk idbriurn dengan lebih baik.
TINJAUAN PUSTAKA
TUMBUHAN KAYU GABUS (Alstonia schol~~1's,
RBr.)
Kayu gabus (Alstonia scholaris, R.Br.) termasuk tumbuhan farnili
Apocynacea, mempunyai beberapa nama daerah antara lain: hanjalutung (Sunda),
lame (Jawa), Pule (Madura), rite (Belanda), dan tewer (Irian Jaya).
Sistematika tumbuhan tersebut adalah sebagai berikut :
Dunia
: Spermatopyta
Subdivisi
: Angiospermae
Kelas
: Dicotyledoneae
Famili
: Apocynaceae
Genus
: Alstonia
Spesies
: Alstonia scholaris, R.Br.
Gambar 1. Tumbuhan Kayu Gabus (Alstonia scholaris, RBr.)
Pohon ini merupalum tunhim yang sangat tinggi dan paling besar dari xmua
e c e a e Jawa. T
i pohon ini antara 20 sainpai 25 meter. Seluruh bagian
pohon penuh dengan getah yang mengalir sangat banyak b i i ranting-ranting muda
dilukai atau dipatalttan Dalam kulit batangnya juga terdapat getah, tetapi hanya
sedikit dan kental
e,
2987). Pohon ini tumbuh liar di hutan, di tepi & dan
di tempat-tempat lain sampai ketinggian kira-ha 900 meter dari pertllukaan laut
(A4ardisiswoj0, dan Rajakmaagunsudarso, 1985).
Kuiit batmgqa terasa pahit, tidak berbay clan berwarna abu-abu (Heyne,
1987). Menurut IMadkiswojo dan Rajakm-h
(1985) kdit bahqnya dapat
digunakan sebagai obat lrurang nafsu makan, radang ginjal, perut kernbung, kencing
manis, malaria, t e h m darah tinggi, cacing hemi, kehilangan s e l q dan darah
kotor.
Menurut LesCari (1994) pemberian seduhadinhsarium h l i t batang gabus
sebauyak 4 ml/Kg/BBkri dapat menurunkan kadar gula darah kelinci jantan (strain
New Zet.xhd White) yang diinduksi aloksan Selain itu Asran (1997) menyatalcan
bahwa ekstrak ahloid lrasar kulit batang Kayu Gabus dengan dosis setara infUsarium
sebesar 4 mIKgBB/bari dapat menurunkan kadar gula darah tilrus d i yang
diinduksi aloksan.
Senyawaan ldmia yang terkandung di &lam Alsronia p. yang sudah
diietahui adalah; ahaloid antara lain echitamin dalam A I s W scholrais (Gambar
2a), alstonin dalam AZstonia ~ o n s ~ c (Gambar
fa
2b),
echitin dalam Alstonia
schohris, dstonidin dalam A h n i a com@ic&, dan whitein dalam Alsronia
schohris; golongan triterpena yaitu arnirin, arnirin asetat, lupeol asdat dan beberapa
fitosten,~golongan sterod; golongan saponin; dan senyawa lakton (Djumidi et d.,
1993; Boaq et a!. 1957; Bader 1953; fiamilton, et al1%2).
Memmf Aram-a
dan Ratnayake (1991),
drrlam daun, larlit batang, daa akar
tumbuhan tersebut terkandung senyawa echitamin, pilainin clan tubotaiwin serta
pikralin diasetat yang dapat digunakan untuk obat behgai penyakit antiua lain
penyakit malaria, diare, disentri, dan b e l m h t h .
Gambar 2a. Echitamin
Gambar 2b. AIstonin
Yamauchi, ef d.(1990) menyatakan bahwa dalam daun tumbuban tersebut
yang dimpulkan di Filipiaa, seiain hrbotaiwin terkandung juga lagunarmn ( 4 9 -
hidroksi-t~botaiwin)~ asam-p-a-obin
dan
losbanin
(=6,7-seko-6-nor-
mgustilobii-$). Sedaagkan dalam kulit bataognya terkmdmg echitamin,
dlechitamin, losbah, metil iosbanin dan beberap alkaloid lainnya dengan kadar
yang sangat kecil.
Abe, et al. (1989) menyatakan bahwa daun tumbuhan tersebut mengandung
alkaloid iado1. Sedsagkan menurut Chauhan, et d (1989), tumbuhan tersebut
mengandung senyawa floknon glikosida
Satah satu jenis metabofit selrunder yang banyak ditemukan dalam tumbuhan
Allstovria q adalah alkaioid. Alkaloid adalah genyawa heterosiklii beratom pusat
nitrogen dan merupakan metaboiit (senyawam) sehnder. M&lit
sehnder
didefinisikan sebagai matu bahan alam hayati, biasanya berasal dari tumbuhan, dan
tidak mempunyai fUngsilangsung dalam aktivitas biokimia primer, unSuk menduhng
p e r t u m m perkemhqan dan reproduksi IRlatu organisme (Conn,1981). Menurut
Gunawan (1991) sifat-sifat utama senyawaan selcunder pads tumbuhan adalah:
1. M
-
hasil proses yang kompleks dan diatur dalam jaringan tertenty pada
tingkat perkembangan tertentu.
2. Produknya dapat berbeda antar spesies, bahkan diantara organ yang berbeda.
3. Sangat spesifik
4. Tidak selalu merupakan produk akhir yang lembam, tetapi sering &pat digunakan
pada proses metabolismenya.
Manitto (1981) menyatakan bahwa terdapat keterkaitan antara metabolisrne
primer dan sehmder seperti tertera pada Gambar 3.
Pada dasamya jalan biosintesis primer terdapat pada selwuh sistem
organisme, sedangkan kebetadaan jalur metablime sekunder akan tergantung
kepada organismenya, kondisi biokimiawi, dan tingkat fisiologis pertumbuhannya.
Proses biosintesis tersebut bila dilihat dari asal senyawa metabolit primer akan
terbagi menjadi dua kelompok, yaitu : (1) kelompok senyawa asetil-KoA, asam
mevalonat, dan karbohidrat tertentu yang dibentuk dalam metabolisrne primer, dan
(2) k d o ~ sken-
yaag berasal dari asam amino aromatik seperti fenilahb,
Metabolisme
Sekunder
Metabolisme
primer
potida 4
Glukosa
Polisdcarida 4
Pentosa
Tetrosa
*-.
protein
4
Triosa
Glikosida
Asamamino
aromatik
Asam amino
alifatik
1
Fenit Propanoid
Alkaloid
Poliketida
1
1
mevalonat - Ter~ena
Karotenoid
nuLleat
- (Senyawa antara)
Sikhs Krebs
Gambar 3. Skema Hubungan Metabolisme Primer d m
Sekunder (Manitto, 1981)
Tetrapirol
c% + 240
Jahtr
Pentosa Fosfirt
Jalur
KARBOHIDRAT
Senyawa
Aromatik
amonia
IT-
aminasi
Asam-asam
amino
Asetil-KoA
Jalur asetat
mevalonat
Asam-asam
Protein
1'
$
I
I
t
Alkaloid
1
'\
L
Asam Nukleat
Terpenoid
Gambar 4. Jrrlur Biojintesis Utama Metablit Selarnder pada
Tanaman (Vickery, daa Vickery. 1981)
Vickery clan Vickery (1981) menyatakan dengan tidak memasukkan proses
primer biosintesis protein dan karbohidrat pada tanaman terdapat tiga jalur biosintesis
-
-
utama untuk metabdit selarnder yaitu jalur asetat malonat, asetat mevalonat, dan
asam sikimat. Skema intezrelasi dari jalur t d u t secara umum tertera pada
Gambar 4. Jalur asam sikimat berasal dari jalur pentosa h f a t
m),
yang
akan m e n u r u h asm-asam amino aromatik, fknolik, dan alkaloid. Sxyawa asetilKoA mmpakan senyawa pemula untuk jalur asetat
mevalonat. Jalur asetat
- malonat, dan jalur asetat -
- mevalonat juga menurunkan senyawa mrnatik melalui
pembenttbn senyawa poliketida.
Alkaloid sering bersifat racun untuk manusia, dan banyak diantaranya
mempunyai W ~ t a fisiologis
s
yang dramatis, sehingga digunakan secara luas Warn
pengobatan. Alkaloid biasanya tidak benvama sering merupakan senyawa yang
bersifat optis
kcbanyakan berbentuk kristal tetapi beberapa, m ~ y nikotin
a
adalah berwujud cairan pada temperatur kamar dan berasa pahit (Harborne, 1973).
Secars kimkwi, alkaloid mempakan kelompok heterogen, berupa senyawasenyawa sederhana seperti koniina, alkaloid utama dari hemlock (Cmium
nraculatum), sampai struktur pentasfik dari Strychine, (suatu senyawa beracw dari
kuli batang Strydms). Arnina tumbuhan (contoh: meskalin) clan basa-basa purin
serta pirimidin (contoh: kafein), kadang-kadang tidak diioloagkan sebagai senyawa
alkaloid (Harborne, 1973).
Beberapa ahloid adalah terpenoid, dan yang lainnya sebagai contoh:
solanina suatu alkaloid pada kentang, tergolong senyawa steroid. Namun dari segi
biosintesis lebih tepat digolmgkan sebgai terpenoid termodiikasi (Hahome,
1973).
EKSTRAKSI, ISOIASI DAN IDlWlWDLMI SENYAWA BIOAKTIP
DALAM TUMBUHAN
Para peneliti telah melaporkan bahwa dalam kulit batang Kayu Gabus
terkandung senyawa bioaktif golongan alkaloid, steroid, triterpena, saponin, dan
flavanon glikosida.
Ekstraksi senyawa-senyawa tersebut dapat dilalolkan dengan cara xnashsi.
Pada metode tersebut cligunakan serangkaian pelarut seperti h w c Q e s / w e u m
eter (untuk memisahkan steroid, triterpena), etanol 70% (untuk flavonoid), dan
diekstraksi dengan larutan HCl 1M atau asam asetat 10% dalam allcoho1 yang
kemudian diendapkan dengan amonia (untuk alkaloid). (Suradikwumah, 1989;
Hahome, 1973).
Pemisahan clan pemurnian komponen di atas terutama dilakukan dengan
menggunakan salah saty ataupun kombinasi dari tiga teknik kromatogr& yaitu
kromatografi kertas, lamat@
gas atau ltromatografi cairan. P e r n i l i i teknik-
teknik tersebut tergmtmg pada sifirt kelarutan dan kemudahan menguap dari
senyawa yang dipisahkan
(Swadikusumab, 1989; Harborne, 1973; Nur dan
Adijuwana, 1989 ).
Identifikasi dan karakterisasi senyawa bioaktif dalam tumbuhan dapat
diketahui atau dilakukan dengan uji warna, keiarutan, nilai Rf, dan sifat spektrumnya,
baik spektrum ultra violet (UV),i n h merah 0,
resonansi magnetik inti (NMR)dan
spektnun massa (MS)( S m m a h , 1989; Hmborne, 1987; Nur dan Adijuwana,
1989).
KOLESTEROL DAN METABOLISMENYA
Icolesterol
Memnut Bloor &am
Girindra, 1990; dan Lehninger, 1990, kolesterol adalah
senyawa lipid yang tergolong derivat lipid. Strukau kolesterol yang mempunyai inti
siklopentanoperhidmfenantrena terlihat dalam Gambar 5. Kolesterol merupakan
sterol utama dalam jaringan mamusia (Ismadii 1993). Keberadaan kolesterol dalam
bubuk manusia berasal dati kolesterol yang terdapat dalm dietnya dan juga dari
sintesisnya di dalam hati. Sumber terbesar kdesterol makanan terdapat dalam daging,
telur, beberapa ikan laut dan produk-produk makanan. Tumbuh-tumbuhan biasanya
bebas kolested, aamun beberapa asam lemak dan lipid lainnya yang dikandung
dalam hrmbuhan akan berperan dalam mensuplai prekursor kolesterol atau
rnew~nkankecepatan absorpsi kolesterol dari usus halus ke dalam aliran darah
(Montgomery, ef d 1993).
Gambar 5. StruMur Koiesterol.
Biosintesis Kdesterol
Jaringan-jaringan yang diketahui mgmpu mensintesis kolesterol adalah hati,
adrenal korteks,
usus, testis, dan aorta. Fraksi mikrosom dan sitosol sel
bcrtanggung jawab untuk sintesis kolestml dalam jaringan-jaringan tersebut (She*,
et aL, 1972; Merchant,and Heller. 1977; Field, et a]., 1982).
Dari hasil-hasil penelitian, dictapkan tahapan sintesis kolesterol yang
berlaagsung dalam 3 tahap, yaitu:
1. Sintesis asam mevalonat dari asetil-KoA (Gambar 6)
2. Tahap pembentukan unit imprenoid dari mevalonat melalui proses
W i a s i , yang dilanjutkan dengan penggabungan 6 unit senyawa
tersebut untuk tllembentuk senyawa antma d u d e n (Garnbar 7)
3. Tahap biosintesis steroid induk (lanosterol) dari skualen yang daripadanya
dapat disintesis kolesterol (Gambar 8).
Setelah kolesterol disintesis, senyawa ini meninggalkan hati atau diubah
menjadi bentuk lain (Montgomery, et d.,1993; dan Whitney, et d., 1987). Menurut
Mzitney, et al., (1987) terdqat 4 kernungkinan perubahan kolesterol ini yaitu:
1. Peqpbahannya menjadi asam empedu dan bergerak dari kelenjar empedu
ke usus, laiu direabsorpsi ke hati.
2. Pengubahannya menjadi asam empedu, bergerak ke usus, lalu diekskresikan
dalarn ,feses.
3. Pemasukannya dalam membran sel tubuh.
4. Tetap berada dalam plasma yang be&
dalam pembuluh arteri
Asetil KoA
Asetil KoA
(tiolase)
KoASH
Asetil KoA
>1
Asetoasetil KoA
(HMG-KoA sintase)
KoASH
HMG KoA
Gambar 6. Sintesis Asam MwaIonat dari Asetil -KoA.
A
ArIsopentenil phfosfht
3,3-Dimetilalil pirofosfat
1
Gerani pirofosfat
ArIsopentenil pirofosfkt
2PPi
Famesil pirofosfat
~irofosfat
\ (;NADPH+H'
Gambar 8. Si~~tesisKolcsttrol dari Skuaien Melalui Steroid Induk
Lanosterol.
LIPOPROTEIN SERUM
Lipoprotein adalah senyawa kompleks yang terbentuk c h i lipid dan proteinprotein spesifik yang d i d qxqm&in. Partiltel-puthi ini disintesis, ddegmbii
dan dimbid dari plasma darah secara konstan. Paxtilcel-pwel tersebut tetditi dari
kilomi-
very low d m i @ . l e h OrLI)L), lon,&mIWI&pmtein
Ity
@DL), dan
Mgh &mi@
lijqrdein (HDL).Fungsi dari lipoproteiu-lipoprotein tersebut adaid
menjaga kelarutaa lipid-lipid selama ditransportasi dalam serum dm untuk
menyalurkan lipid secara efisien ke jaringan-jaringan.
Dalam tubuh marrusia, sistem penyaiuan lipid tersebut lavaag sempurna
dibandingkan dengan hewan lainnya. Di daIam tubuh marmsia dapat terjadi
penyimpanan lipid secafa gradual khususnya penimbunan kolesterol dalam jaringan.
Penimbunan lipid tersebut menyebabkan penyempitan pembuluh darah dan kondisi
tersebut disebut ~ Z l e o s i (Caselli,
s
et d , 1997 ; Montgomery, et
al. 1993 ;
Brody, 1994 ;Devlin, 1982 ;Champe and Richard, 1987).
Komposisi dari lipopttin serum
Lipid dasar (principal) yang dibawa oleh partilcel lipoprotein adalah
trigliserida dan kolesterol. Lipid-lipid tersebut didapat dari diet atau dari sintesis
de rzow nya. Lipoprotein terdii dari lipid netral yang dikelilingi oleh suatu selubung
apoprotein, fosfolipid, dan kolesterol yang tak tmerkan. Semuanya terorientasi,
bagian yang polar berada pada pennukaan lipoprotein, sehingga membuat partikel
tersebut larut dakim larutan berair.
Kilomikron adalah lipoprotein yang berkepadatan sangat rendah, berukuran besar
dan mengandung banyak lipid dan sediit protein. VLDL dan LDL ber&urut-turut
berkepadatan lebii besar dari kilomikmn, rnempwyai kandungan protein lebih
banyak, dan ladungan lipid lebih sedikit. Partikel HDL lebii padat. Lipoproteinlipoprotein serum dapat dipisahkan berdasarh mobilitas e l e k t r o f o ~seperti yang
teriihat pada Gambar 9.
Kilomikron
Origin
II
LDL
(P-Lipoprotein)
VLDL
(pre P-Lipoprotein)
Mobilitas
II
HDL
(a-Lipoprotein)
,
Gambar 9. Mobilitas Elektroforetik dari Lipoprotein Serum
Apoprotein yang bergabung
dengan partikel-partikel lipoprotein mempunyai
sejurnlah hngsi yang beragam, yaitu mereka bertindak sebagai komponen-komponen
struldural dari palike5 menyediakan sisi pengenal untdc reseptor permukaan sel clan
bertindak sebagai kofkktor untuk enzim yang terlibat dalam metabolisme lipoprotein.
Metabolisme kiiomikron :(Gunbar 10)
1. Kilomikron dihasilkan di dalam sel-set mukosa usus dm membawa txigliserida
dari mnltanan serta ester kolesterd (dEtambah liiid-lipid yaqg dibuat dalam selsel tersebut) kejarin-
perZer.
2. Partikt1 yang dilepaskan oleh sel mukosa usus disebut Ailmm mlbi timbuI
( a " ~ w ~ l a m
dan lumgahng
~ )
apoprdein B (apo B). Kttika ia
sasnpai di plasma, dengan cepat tejadi modifilcasi dengan menerima
apoprotein E (benraroa apo B d i k d oleh r e s e p t o r hati)
~ dan apopmtein
C (tennaguk
apo C-Ii yang diperhrkan untuk azdivasi Iipoproteb lipase, yaitu
enzim yang meqk&disis trigliserida dalam ki10mikron). Sumber apoprotein E
dan C-II adalah dari sirhlasi HDL (Gambar 10).
3. Selama siriarlasi irilomikron, triglisetida yang berada di dalamnya didegradasi
oleh lipoprotein lipase, partikel tersebut mulai menyusut membentuk
uchybicrtmremnant" (sisa kilornilcmn). Apoprdein C-II,nya kembali ke HDL.
Datam tubuh marwsia, kiiomikron tersebut bergedc dari per-
darah ke hati :
a. membran hematosis mengandung reseptor lipoprotein yang mengenal apopmtein
B dan E pada ptike1 yang sama. Sisa kilomitsron, yang mengandung apo B dm
E terikat pada 1.eseptor-reseptor dan masuk dalam sel-sel dengan cara
endositosffi
b. Kolesteml yang dilepas dari kilomikron bedimpi untuk meregdasi/mengatur
kecepatan sintesis kolestml secara & now dalam hati yang secara langsung
mengurangi kandungan HMG-KoA reduktase.
Gambar 10. Me&boiisme Kilomikron
Metaboiisme lipopretein berkepadatan sangat mndah (VLDL)
1. VLDL dibuat dalam hti, komponen utama pembentuknya adalah trigliserida,
untuk membawa lipid tersebut dari hati ke jaringan
dan fingsinya &ah
paifixal. Di jaringan tersebut trigliserida didegradasi oleh lipoprotein Iipase.
Hati bdemak ("fatty liverw) terjadi dalam kondisi kli
BATANG K A W GABUS (Alstoniascholaris, R.Br.)
Oleh :
ANNA PRLANGANI USMAN
PROGRAM PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2000
SUMMARY
ANNA PRIANGANI USMAN. Antihypercholesterolemic Potency of Kayu
Gabus bark (htonia s c b h h , R Br.) under supervision of Aisjah Girindra
(Advisor), M. Anwar Nur, Norman R Amar, Sawondo Djojosoebagio (Iate),
and Aunuddin (Members).
Kayu Gabus (AktonZa scholaris, R Br.) grows in Indonesia and its water
extract (so called infirsariurn) has been used as traditional medicine. Its activity as
antihyperchole.sterolemichas not been studied scientifically.
The present study was &ed
out &om 1995 to 1999. The aims of this study
are to (1) determine the effect of *&sariurn and solvent fraction of Kayu Gabus bark
on serum total cholesterol level of hypercholestmlemic Wistar male rat, (2) to study
effect of Kayu Gabus bark infUsarium and solvent fraction treatment on profile of
LDLcholesterol, HDEcholesteroi, triglyceride and &tty liver of Wistar male rat,
(3) determine effect of solven. M o n treatment on endogenous cholesterol
biosynthesis
activity
and
on
cholesterol
secretion
through
feces
of
hypercholesterolernic Wistar male rat, and (4) to classify the compound in solvent
hction having antihypercholesterolemic activity.
The study is divided into several stages, that is, sample preparation,
preliminary research, main research, and identification of compound in solvent
fiaction of Kayu Gabus bark having antihypercholesterolemic potency.
Sample used were boiled water extract ( i u x n ) of Kayu Gabus bark and
its solvent hction of Kayu Gabus bark. Infbrium sample was made by boiling
Kayu Gabus in water until a half of water used evaporated. Kayu Gabus bark solvent
hction was made by m t r d o n using various organic solvents.
The preliminary research was conducted to study the
cho1estmlemic potency of Kayu Gabus iafusarium. The research was done by
feeding hypercholest~l~~lemic
rats with infusarium followed by determination of
reduction of serum total cholesterol level. Reduction of the choksted level was
compared by the s&dard diet. In addition, its effect on LDLcholesterol, MIL
cholesterol, triglyceride, and Wty liver levels was determined.
The main research was done by feeding hypercholesterolemic lats with Kayu
Gabus solvent tiaction and compared the reducton of the rat cholesterol level with
comespondiig reduction o h e d on rat group fed with commercial cholesterol
reducing drug (pravxhol, topid, and nicotinic acid), also with those given standard
diet and high cholesterol diet. In addition, its effect on WL-choIesterol, HDL
cholesterol, t r i g l y d , feces cholesterol levels, Wy liver levels, and activity of
endogen cholesterol bmsynthesis was determined. To study the antihypercholesterolemic activity via inhibition of endogen cholesterol biosynthesis, in vztro
experiment was done by assaying hidroxymethyl glutaril-CoA reductase of liver
microsome fiaction The data obtained were analyzed using Covariant Analysis. If
there was significant effect of the treatment on cholesterol reduction, and of the
increasing on feces cholesterol levels comparison of the mean average was followed
by Duncan Test.
To
identifjl
compound
having
antihypercholesterolemic activity,
phytochemical tests were conducted using color tests, column chromatography
analysis, and thin layer chromatography analysis.
Results of preliminary research showed that treatment with Kayu Gabus bark
infbsarium of 4 mUKg BW/day during 14 and 28 days reduced serum total
cholesterol level of hypercholesterolemic activity rat by 25,68 % (fiom 185,232
rngldl to 133,154 mg/dl) and 37,23 % (from 185,232 mgldl to 111,221 mg/dl).
Results of main research showed that substances of Kayu Gabus bark having
antihypercholesterolernic activity was found in chloroform and water fractions.
Antihypercholesterolemic activity of water fiaction was higher than that of
chloroform fiaction. Treatment dosis with water fiaction was 15,4 mg/Kg BWIday
and treatment dosis with chloroform fiaction was 5,6 rng/Kg BWIday. Cholesterol
reducing activity of water and chloroform fraction were 61.57 % (fiom 214,954
mgldl to 82,608 mgldi) and 37.0 1 % (from 162,054 mg/dl to 102,063 mg/dl) after 28
days treatment. Antihypercholesterolemic activity of water fraction was higher than
that of lopid or pravachol. Reduction in serum total cholesterol was accompanied by
reduction in LDL-cholesterol and increase in HDL - cholesterol levels.
Results of feces cholesterol analysis indicated that feces cholesterol level of
rat fed with water fraction was higher than feces cholesterol level fed with standard
diet, high cholesterol diet and chloroform fraction and commercial cholesterol
reducing drugs. In addition, treatment with water fraction could reduce fatty lever of
hypercholesterolemic rat liver tissue.
Results of
determination of antihypercholesterolemic activity indicated
reduction in serum total cholesterol level of hypercholesterolernic rat fed by Kayu
Gabus water and chloroform fr-actions was not due to inhibition in cholesterol
biosynthesis. However, hypercholesterolemic activity of water fi-action by excreted
cholesterol through feces and by inhibition to first step of endogen cholesterol
biosynthesis. But further study from mechanism of excreted cholesterol through feses
is needed.
Results of identification tests showed that compound in Kayu Gabus bark
having hypercholesterolemic activity in chloroform fiaction was allcatoid and in water
fiaction was alkalaid and carbohydrate which suspect clasifL in water soluble
poiysacharide. However, fUrther study to determine type and chemical structure of
these compounds are needed.
ANNA PRIANGANI USMAN. Potensi Antihiperkolesterolemia Kulit Batang Kayu
Gabus (Alstonia scholaris, RBr.) dibawah bimbingan Aisjah Girindra sebagai ketua,
M. Anwar Nur, Norman R Azwar, Aunuddin, dan Soewondo Hadisoebagjo (Alm.)
sebagai anggota.
Kayu Gabus (Alstonia scholaris, R.Br.) tumbuh di Indonesia dan telah
dimanfaatkan sebagai obat tradisional dalam bentuk air rebusannya. Aktivitasnya sebagai
obat khususnya sebagai antihiperkolesterolemiabelum dipelajari secara ilmiah.
Penelitian dilakukan dari tahun 1995 sampai 1999. Penelitian bertujuan untuk (1)
mengetahui pengaruh pemberian infusarium, dan fraksi pelarut dari kulit batang Kayu
Gabus terhadap kadar kolesterol total serum tikus Wistar jantan yang mengalami
hiperkolesterolemia, (2) mempelajari pengaruh pembe~aninksariurn dan fraksi pelarut
dari kulit batang Kayu Gabus terhadap profil LDL-kolesterol, HDL-kolesterol,
trigliserida, dan gambaran perlemakan hati tikus Wistar jantan, (3) mempelajari pengaruh
pemberian fiaksi pelarut dalam dari kulit batang Kayu Gabus pada aktivitas biosintesis
kolesterol endogen dan pengeluaran kolesterol melalui feaes tikus Wistar jantan yang
mengalami hiperkolesterolernia, dan (4) mengetahui golongan senyawa dalam fraksi
pelarut dari kulit batang Kayu Gabus yang memiliki aktivitas antihiperkolesterolemia.
Penelitian ini dibagi dalam beberapa tahapan yaitu tahap persiapan contoh,
penelitian pendahuluan, penelitian utama, dan tahap identifikasi golongan senyawa dalam
fiaksi
pelarut
dari
antihiperkolesterolemia.
kulit
batang
Kayu
Gabus
yang
berpotensi
sebagai
Sampel dalam penelitian ini adalah air rebusan (infirsariurn) kulit batang Kayu
Gabus dan 6-aksi pelarut dari kulit batang Kayu Gabus. Sampel infksariurn dibuat dengan
cara merebus kulit batang Kayu Gabus sampai air rebusannya berkurang seteigahnya.
Sedangkan ekstrak kulit batang Kayu Gabus diperoleh dengan cara ekstraksi
menggunakan berbagai pelarut organik
Penelitian pendahuluan dilakukan untuk mengetahui
potensi antihiper-
kolesterolemia dari infbsarium kulit batang Kayu Gabus. Penelitian ini dilakukan dengan
pemberian infbsarium di atas kepada tikus Wistar jantan yang
hiperkolesterolemia,
kemudian dilihat pengaruhnya terhadap penurunan kadar kolesterol total serurnnya.
Penurunan kadar kolesterol ini dibandingkan dengan kadar kolesterol total serum t h s
percobaan yang diberi diet standar. Selain itu dilihat pula pengaruhnya terhadap LDL,
HDL-kolesterol, trigliserida, dan perlemakan hatinya.
Penelitian utama dilakukan dengan pemberian fiaksi pelarut dari kulit batang
Kayu Gabus pada tikus hiperkolesterolernia, dan membandingkan penurunan kadar
kolesterol total serumnya dengan penurunan kadar kolesterol pada kelompok tikus yang
diberi obat penurun kolesterol komersial (pravachol, lopid, dan asam nikotinat), dengan
diet standar, dan dengan kelompok diet kolesterol tinggi. Selain itu dilihat pula
pengaruhnya terhadap kadar LDL-kolesterol, HDL-kolesterol, trigliserida, kolesterol
ekskreta (feses), dan terhadap perlemakan jaringan hatinya, serta terhadap aktivitas
biosintesis kolesterol
endogen. Untuk mengetahui apakah aktivitas antihiper-
kolesterolemia dari sampel melalui hambatan biosintesis kolesterol endogen atau tidak
dilakukan percobaan in vitro melalui esei enzim hidroksi metil glutaril-KoA reduktase di
dalam fiaksi mikrosom hatinya.
Analisis data dilakukan dengan Analisa Kovarian. Bila terdapat pengaruh yang
nyata dari perlahan terhadap penurunan kadar kolesterol total serum dan terhadap
peningkatan kadar kolesterol fesesnya, pembandingan rataan nilai tengah perlakuan
ditindaklanjuti dengan uji Duncan.
Untuk identifikasi golongan senyawa yang beraktivitas antihiper-kolesterolemia
dilakukan uji-uji fitokimia dengan berbagai uji warn% pemisahan dengan kromatografi
I
kolom, dan dengan kromatografi lapis tipis.
Hasil penelitian pendahuluan menunjukkan bahwa pemberian infirsariurn kulit
batang Kayu Gabus sebanyak 4ml/Kg BB/hari selama 14 dan 28 hari dapat menurunkan
kadar kolesterol total serum tikus Wzstar jantan hiperkolesterolemia berturut-turut
25,68% (dari 185,232 mgfdl menjadi 133,154 mg/dl) dan 37,23% (dari 185,232 mg/dl
menjadi 111,22 1 mg/dl).
Hasil penelitian utama menunjukkan bahwa potensi antihiperkolesterolemia dari
kulit batang Kayu Gabus terdapat dalam &aksi klorofonn dan fiaksi air. Aktivitas
antihiperkolesterolemia fi-aksi air lebih tinggi dari fiaksi klorofonn. Dosis pemberian
fraksi air sebanyak 15,4 mg/KgBB/hari dan pemberian fraksi kloroform sebanyak
5,6 mg/KgBB/hari. Aktivitas penurunan kadar kolesterol dari fraksi air dan kloroform
pada dosis-dosis tersebut berturut-turut sebesar 61,57% (dari 214,954 @dl
menjadi
82,608 mg/dl) dan 37,01% (dari 162,054 mg/dl menjadi 102,063 mgfdl) dengan masa
perlakuan 28 hari. Potensi antihiperkolesterolemia dari pemberian fraksi air tersebut
selama 28 hari perlakuan lebih tinggi dibandingkan obat penurun kolesterol komersial
dengan nama dagang lopid atau pravachol. Penurunan kadar kolesterol total serum
tersebut diikuti dengan penurunan kadar LDGkolesterol dan peningkatan kadar HDLkolesterol pada kadar nonnalnya.
Hasil analisis kolesterol feses menunjukkan bahwa setelah pemberian perlakuan
28 hari kadar kolesterol feses tikus yang diberi fiaksi air lebih tinggi dari kadar kolesterol
feses pada kelompok tikus dengan diet standar, dengan diet kolesterol tinggi clan dari
yang diberi fiaksi kloroform serta yang diberi obat-obat penurun kolesterol komersial
(pravachol, dan lopid). Kadar kolesterol dalam feses akibat pemberian fiaksi air tersebut,
sebanding dengan kolesterol dalam feses akibat pemberian asam nikotinat. Selain itu
pemberian fraksi air dapat memulihkan proses perlemakan jaringan hati tikus Wistar
j antan hiperkolesterolemia.
Hasil penentuan aktivitas antihiperkolesterolemia menunjukkan bahwa penurunan
kadar kolesterol total serum tikus hiperkolesterolemia dari fraksi air dan Moroform dalam
kulit batang Kayu Gabus tidak melalui hambatan biosintesis kolesterol endogen. Namun
aktivitas
antihiperkolesterolemia
dari
Wsi
air
sesuai
dengan
aktivitas
antihiperkolesterolemia dari asam nikotinat yaitu melalui hambatan enzim pada tahap
awal biosintesis kolesterol endogen dan melalui pengeluaran kolesterol dalam fesesnya.
Namun mekanisme pengeluaran kolesterol dalam feses tersebut bebm dapat ditentukan.
Hasil identifikasi golongan senyawa dalam kulit batang Kayu Gabus yang
berpotensi antihiperkolesterolemia yang terdapat dalam fiaksi kforoform tergolong
senyawa alkaloid. Dan yang terdapat daiam fiaksi air tergolong senyawa alkaloid dan
karbohidrat yang diduga tergolong polisakarida larut air. Namun masih perlu dilakukan
analisis lebih lanjut untuk dapat ditentukan jenis maupun struktur kimia dari senyawasenyawa tersebut.
POTENSI ANTIHIPERKOLESTEROLEMIA KULIT
BATANG K A W GABUS (AIstoniascholaris, R-Br.)
Oleh :
ANNA PRIANGAIVI USMAN
Disertasi Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh
Gelar Doktor
Pada
Program Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor
PROGRAM PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2000
Judul Disertasi
: POTENSI ANTMPERK0LESTEROLEMJ.AKULIT BATANG
KAYU GABUS (Alstonia scholan's, RBr.)
Nama Mahasiswa : ANNA PRIANGANI USMAN
Nomor Pokok
: 93545
Mengetahui
1. Komisi Pembimbing
Prof. Dr. Hj. Aisjah Girindra
Ketua
%
Prof. Dr. H. Norman R Azwar
Anggota
Prof Dr. Ir.HM. Anwar Nur, MSc.
Anggota
/
Dr. Ir. Aunuddin, ~
Anggota
2. Ketua Program Studi
Biologi
Dr. Ir. H. Dede Setiadii MS.
. S C
Penulis adalah putri dari H. Usman Achmad (almarhum) dengan Hj. Raisah
Surin (almarhumah), dilahirkan tanggal 10 Oktober 1947 di Garut (Jawa Barat). Pada
tanggal 3 Agustus 1973 penulis menikah dengan Ir. Roswiem Ruslan dan d i n i a i
satu orang anak yaitu Wharman Roswiem, S.T.
Pendidikan Sekolah Rakyat, Sekolah Menengah Pertama, dan Sekolah Asisten
Apoteker (SAA) diselesaikan di Bandung. Penulis lulus dari SAA tahun,1967, dan
pada tahun yang sama penulis diterirna di Jurusan Kimia FMIPA Institut Teknologi
Bandung. Pada tahun 1974 penulis memperoleh gelar Sarjana Kimia, clan pada tahun
1993 memperoleh gelar Magister Sains dari program studi Biologi, Falkultas
Pascasarjana IPB. Pada tahun 1993 penulis melanjutkan program Doktor, dan
memilih program MIBioteknologi. Sejak tahun 1995 sampai sekarang, penulis
pindah program studi ke Program Studi Biologi Sub program Biokimia Pascasarjana
IPB.
Sejak tahun 1974 sampai Desember 1985, penulis bekerja di Bagian Kimia
Basic Natural Sciences-Fakultas Kedokteran UNAIR Surabaya Dari tahun 1986
sampai pertengahan tahun 1988 penulis bekerja di Jurusan Kimia FMIPA-USU
Medan, dan sejak pertwhan tahun 1988 sampai selcarang penulis bekerja di Jurusan
Kimia FMlPA Enstitut Pertanian Bogor.
KATA PENGANTAR
Disertasi yang berjudul "Potensi Antihiperkolesterolemia Kulit Batang Kayu
Gabus (Alstonia scholaris, R Br.)" ini, disusun dalam rangka memenuhi syarat
untuk memperoleh gelar Doktor pada program Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor,
Program Studi Biologi, Sub program Biokimia.
Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT, atas berkat dan rahmatNya disertasi ini dapat diselesaikan.
Penulis merasa terdorong untuk mengambil judul disertasi tersebut di atas
mengingat negara Indonesia kaya akan flora yang dapat dimanfaatkan untuk obat.
Selain itu sejak negara Indonesia dilanda krisis moneter, harga-harga obat paten
semakin terasa mahal harganya. Kesulitan tersebut mendorong penulis untuk
menggali potensi tumbuhan obat Indonesia, khususnya Kayu Gabus (Alstonia
scholaris, R.Br.) untuk dilihat potensinya dalarn menurunkan kadar kolesterol tikus
percobaan yang mengalami hiperkolesterolemia.
Walaupun banyak hambatan dalam p e l a a !aan penelitian ini, namun penulis
mengucapkan banyak terimakasih dan penghargaan kepada Prof Dr. Hj. Aisjah
Girindra, Prof Dr. H. Soewondo Djojosoebagio (almarhum), Prof Dr. Ir. H.M.
Anwar Nur, MSc, Prof. Dr. H. Norman R Azwar, dan Dr. Ir. Aunuddin, M.Sc, yang
telah memberi bimbingan, pengarahan, pengertian, dan dorongan pada penulis
sehingga disertasi ini dapat diselesaikan.
Kepada Rektor Institut Pertanian Bogor, beserta Pirnpinan Program
Pascasarjana IPB, Dekan FMPA IPB, dan Ketua Jurusan Kimia FMIPA IPB, penulis
menyampaikan ucapan terimakasih atas kesempatan yang telah diberikan untuk
mengikuti program pendidikan Sj di PPS-IPB. Kepada Direktur Tim Manajemen
Program Doktor Depdikbud yang telah memberikan bantuan dana beasiswa
disampaikan ucapan terimakasih.
Ucapan terimakasih tidak lupa disarnpaikan kepada Dr. Simson Tarigan,
MSc., Dr. Partomuan Simanjuntak, MSc, yang telah membantu pelaksanaan
penelitian ini di Laboratorium Patologi Balai Penelitian Veteriner Bogor dan
Laboratorium Kimia Bahan Alam Pusat Penelitian dan Pengembangan Bioteknologi
LIP1 Cibinong Bogor. Kepada rekan-rekan staf pengajar di Jurusan Kimia FMIPA
IPB, semua pegawai dan laboran di laboratorium Biokimia FMIPA IPB, laboratorium
Kimia Analitik FMlPA IPB, Laboratorium Anorganik FMIPA IPB, laboratorium
Kimia Terpadu UPT IPB, dan Iaboratorium Kimia Organik FMIPA IPB, yang telah
membantu pelaksanaan penelitian ini diucapkan terima kasih.
Kepada yang terhormat Buya H. Usrnan Achmad dan Ibunda Hj. Raisah
Usman yang keduanya telah almarhum, atas segala pengorbanan, dorongan dan doa
restu semasa hidupnya penulis mengucapkan banyak terimakasih. Kepada suami
If. Roswiem Ruslan dan putra kami Wiharman Roswiem, S.T tercinta, yang dengan
sabar dan terus menexus memberi pengertian serta dorongan baik moral maupun
material kepada penulis, disampaikan ucapan terimakasih.
Kepada rekan sejawat Drs. Rudi Kartika, MS., ananda Alifia Indrasari S.Si,
Dadang Jatnika S.Si Wulan, dan Andasril yang telah membantu pelaksanaan
penelitian, penulis mengucapkan banyak terima kasih.
Ucapan terimakasih penulis sampaikan pula pada semua pihak yang tidak
mungkin disebut satu persatu yang telah memberikan perhatian, bantuan, tenaga, dan
saran kepada penulis sehingga penelitian dan penulisan disertasi ini dapat
diselesaikan. Akhirnya, semoga Allah SWT memberikan balasan yang setimpal atas
jasa - jasanya tersebut. Amin.
Bogor, November 2000
Penulis
DAFTAR IS1
Halaman
FUNGKASAN
..............,...........KAS.......KAS...KAS............................................
v
RIWAYAT HIDUP ..............................,.................................................. ...... ix
. . . . ... . . . ..
KATA PENGANTAK ...................................ANT.ANT...
....... x
DAFTAR IS1 ..............................................................................................
DAFTAR TABEL....................................
. . . . .. . ...
.. ... . ..
...
xtri
. xv
. ... . xvi
DAFTAR LAMPIRAN ......,..................................... .................. ...... .. ... ... xvii
DAFTAR GAMBAR ............................................ . . ...... . . .. ..
PENDAHULUAN
Latar BeIakang ...................................
.. . .. .. . . ..
.
.
..-..-..-....
. . . . . . . . .. .
Tujuan Peneiitian ......................
4
Hipotesis ...........................................................................................
5
Kegunaan Penelitian
..
I
...........,........
...
......
...... ........ ............ ....... - 6
TINJAUAN PUSTAKA
Tumbuhan Kayu Gabus (Alstonza schoZarzs, R.Br.) ............................. 7
Metabolit Sekunder ..........................- ...- ......... . ...................................... 9
Ekstraksi, isoiasi, dan identifikasi senyawa bioaktif da1am tumbuhan .. I4
Kolesterol dan metabolismenya ........................................................... 1 5
Lipoprotein Serum
................................, .,.... . ....
..... . .. . . .... 20
Hiperlipoprateinemia dan Hiperkolesteroternia .................................... 33
Sistem Enzim Mikrosomal .......................................... . .. .. . . . .... 44
HistopatoIOgi ..................................................................................... 45
BAHAN DAN METODE
Tempat dan waktu penelitian ........................................
. ..... ..... .. 49
Sahan dan peraIatan .......................................................................... 49
Metode Penelitian
.......................................................................
50
HASIL DAN PEMBAHASAN
Rendemen Ekstrak KuIit Batang Kayu Gabus ...................................... 65
Hasil Tahap penelitian pendahuluan ................................................ 66
HasiI Tahap penelitian utama ......................................................... 68
Pernbahasan Umum Tahap Peneiitian utama ........................................ 88
Hasif identifikasi senyawa antihiperkolesteroIemia ............................. 93
KESIMPULAN DAN SARAN
KesimpuIan ........................................................................................ 97
Saran ...............................................................................................
99
DAFTAR PUSTAKA .................................................................................... I00
LAMPIRAN .................................................................................................
106
1. Tipe-tipe Hiperlipoproteinemia ...............................
.
.
.................... 33
2. Rendemen Ekstrak Kdit Batang Kayu Gabus ...............................
.
.
..... 65
3. Dosis Ekstrak Kuiit Batang Kayu Gabus ddam qi Potensi
Antihiperkolesterobmia .......................................................................
66
4. Kadar Koiestroi Total Serum Tikus SeIama Penefitian Pendahutuan ......... 67
5 . Wasit uji bioesai, a d i s i s histopatologi hati, dm uji aktivitas
HMG KoA reduktase ..............................................................................
74
6. Hasil Uji Fitokimia dari Fraksi-Fraksi Petarut ........................................ 93
No.
Judul Gambar
I . Tumbuhan Kayu Gabus (AIsfoniascholaris. KBr)
Haban
...................................
7
.......................... ..,...................................................... 9
2b. Struktur Atstonin .....................................................................................
9
3. Skema Hubungan Metabofisme Primer dan Sekunder ................................. II
4. J a b Bios*mtesisUtama-Metaboiit Sekunder pada Tanaman ....................... I2
.
.
.
............................................... 15
5. Struktur Koiesteroi .......................
6. Sintesis Asam mevalonat dari Asetii-KoA ............................................... I7
7. Sintesis Skuden dari Asam mevalonat ................................................ 18
8. Sintesis K o l e s t d dari SkuaIen meiaiui Steroid Jnduk lanosteroi ............... 19
9. Mobiiitas eiektrofbrefik dari lipoprotein-lipoprotein serum ......................... 21
I0. Metabolisme kiromikron ............................................................................ 22
I I . Metabofisme VLDL ................................................................................ 25
12. PengambiIan dan degradasi LDL ............................................................. 27
13. Metabofisme HDL
............................ .................................................. 31
14. Strulrtur KoIestiramin dan Kolestipd ..........................
.
.
.................. 38
I5. Strukrtur Asam nikotinat ............................... .
.
.
....................................... 39
16. Struktur Ktofibrat dan Gemfibrod ........................................................ 39
17. StsulrturProbukoi ...................................................................................
40
18. Struktur M&noIin ..................................................................................... 41
I9.Bagaimam obat-obatan menuninkan lipid plasma ..................................... 43
20. Ekstraksi bertahap Pembuatan Fraksi Atkaioid ...................
. . . ................ 52
2 1. AIur metaboiisme kolesterot dan senyawa tipid lainnya .............................. 69
22. Grafik kadar koiesteroi dari awai hingga akhir perlakuan ........................... 70
78
23. Pengaturan'sintesiskoksterol datam hati oieh diet ...................................
.
.... 81
24. Pencemaan, absorpsii dan ekskresi koiesterol .............................. .
..................................mi......
84
25. Periemakan hati tikus hiperkolesteroiemia
26. Gambaran per1-n
hati tikus percobaan pada hari ke-28 perhkuan ....... 85
27. Gambaran perlemakm hati tikus percobaan pada hari ke-28perIaban ....... 86
Za. StruIdur Echifamin
DAFTAR LAMPIRAN
No.
Judui Lampiran
Halaman
1. Komposisi Diet Standar dan Diet Koiesteroi T
i untuk
Tikus Percobaan ............................................................................ 106
2. Data Anatisis Proksimat Kulit Batang Kayu Gabus ................................... 107
3. Prosedur Analisis Koiesferoi Total Serum ............................................... 108
4. Prosedur Anafisis HDL-Koiesteroi .............................................................
109
.
................................. I I I
5. Prosedur Analisis LDGKoiesterol ........................
6. Prosedur Andisis Trigiiserida ...................................................................
I16
7. h s e d u r Analisis Koiesterol daIam Feses ............................................... 118
8. Pen,ganrh Infusarium Kuiit Batang Kayu Gabus terhadap Kadar
LDL dan HDL-KoiesteroI .......................................................................
119
9. Pengaruh Infusarium terhadap Perlemakan Hati Tikus Hipdrobsteroiernia I20
I0.Prosedur Pembuatan Pereaksi Alkdoid ......................................................
I21
I I .Rataan Kadar KolesteroI Serum Totd ....................................................... 122
I2.Penurunan Kadar koiesterol Total Senun s e h a perIalcuan ....................... 123
....
I3.Rasio LDL : HDL koiesteroi serum tikus percobaan ..................
........ I24
14. Adisis Kovarian Penwun Kadar Koiesteroi Total Serum
pada 14 hari Perlakuan ...............................................................................
125
15. Anatisis Kovarian Penwun Kadar Koiesteroi Total S e m
pada 28 hari Pertakuan .............................................................................
I26
I6. Peningkatan Kadar Koiesteroi Feses Setama Perlakuan ............................
127
17. Andisis Kovarian Peningkatan Kadar Koiesteroi fees
pada I4 hari P e r b n
..........................................................................
I28
I 8. Analisis Kovarian Peningkatan Kadar KoiesteroI feses
pada28haiiPerbn
..........................................................................
I29
I9. W o i d indoi yang terdapat daIm daun dan Kuiit Batang
Kayu Gabus (AIsfmaschlan's, R Br.) ................................................... 130
20. Kulit batang Kayu Gabus ....................................................................... I31
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Pesatnya pernbangunan menyebabkan banyak perubahan dalam kehidupan
rnasyarakat, seperti perubahan pola hidup, pendidikan, kesehatan, dan makanan yang
dapat menyebabkan timbulnya penyakit degeneratif. Salah satu penyakit degeneratif
yang banyak melanda masyarakat kota besar adalah penyakit k a r d o d l a r .
Penyakit kardiovaskular merupakan penyebab utama kematian harnpir 50 %
penduduk Amerika Serikat. Salah satu penyakit kardiovaskular adalah penyakit
jantung koroner. Penyakit jantung koroner merupakan penyakit y q akhir-akhir ini
kedudukannya bergerak ke peringkat teratas sebagai penyebab kematian penduduk
negara-negara berkembang di atas usia 40 tahun terutama yang bermukim di kotakota besar (Suiistiyani, 1996). Penyakit tersebut berhubungan antara lain dengan
tingginya kadar kolesterol total dan kadar LDLkolesterol di dalam darah, dan sering
disebut hiperhlesterolemia. (Linder, 1992).
Usaha perttuna untuk menanggulangi penyakit tersebut adalah dengan terapi
diet. Namun Via terapi ini gaga1 dilakukan, maka pemberian obat-obat penurun
kolesteml dapat dilakukan.
Dewasa ini telah didapat obat-obat komersial yang digunakan sebagai obat
penurun kolesterol antara lain: kolestiramin dan kolestipol (Bergman dan Wardlaw,
1974), asam nikotinat (Vacek, et al. 1995), kiofibrat dan probucol (Marinetti, 1990),
serta mevinolii (lovastatin, pravachol dll.)(Bhagavan, 1992). Aktivitas penurunan
kadar kolesterol dari &at-obat komersial di atas ada yang sudah diketahui, antara lain
mengharnbat biosintesis kolesterol endogen seperti yang diiakukan ohh obat-obat
mevinolin, prawhol, dm golongan statin lainnya serta melalui pengeluaran
kolesterol pada kses seperti yang dilakulcan oleh k o l u n , kolestipol, dan
mskanan berserat lainnya. Mvitas
penurun kadar kokster01 dari &at trOmemb1
penurun kdesterol yang belum dike&hui atau tidak melalui kedua mekanisme
tersebut selalu diilarti dengan penurum kadar LDGkolesterol dan peningkatm kadar
HDL kolesterol mumnya
Walaupw. terdapat manfaat dari penggunaan obat-obat komersial di atas,
peqgmmn obatdut komersial tersebut selain harganya mahal, belum tentu
terbebas dari efek samping yang merugikan. Efek samping yang telah dilaporkan dari
penggunaan obat b s i d penunrn kolesterol antara lain dapat meningkabn
enzim-enzim yang terdapat dalam hati sehingga mungktn akan meningkatkan kadar
SGOT dan SGPT, menyebabkan mual, atau tejadi peningkatan tekanan darah
(Marinetti, 1990).
Di Indonesia sejak negara dilanda krisis moneter, sangat tmsa sekali bahwa
obat-obat komersial tersebut semakin &I
harganya. Oleh k a r e ~itu banyak
penderita penyakit yang beralih ke pengobatan tradisional yang memanfhatkau
berbagai tumbuhau Disamping itu banyak masyarakat Indonesia yang meyakini
bahwa obat-obat t m d h i d itu tidak atau sangat kecil memberi efek tamping yang
merugikan.
.
Salah satu tumbuhan Indonesia yaitu tumbuhan Kayu Gabus
(Akrtma
scholaris, R Br.) telah banyak dipnakan masyarakat secara tradisional untuk
mengobati berbagai penyakit antara lain penyakit diabetes meliitus, tekanan darab
.
tinggi, dan pemuun kadar kolesterol. Namun bentuk sediin obat tradisional dari
tumbuhan ini yang digunakan sampai saat ini hanyalah berupa seduhan, godokan,
atau infbsarium. K a j i ilmiah dari obat tradisional belum banyak dilakukan. Kajian
obat tradisional dari tumbuhan Kayu Gabus dalam bentuk sediaan obat tersebut antara
lam telah dilakukan Lestari (1994) yang menyatakm bahwa pemberian infbsarium
h l i t batang Kayu Gabus sebanyak 4 mVKgBB/hari dapat menunrnkan kadar gula
darah kelinci diabetes yang diinduksi aloksan. Namun jenis senyawa bioaktif apa
yang m e n d a n lcadar gula darah kelinci belum diketahui.
Demilcian pub Asran (1997) menyatakan bahwa ekstrak alkaloid kasar kulit
batang Kayu Gabus dengan dosis setara infhrium sebesar 4 ml/KgBB/hari dapat
rnenurunkan k.adar gula darah tikus diabetes yang diinduksi aloksan. Tetapi efek
hipoglikemiknya lebih rendah dibandingkan obat diabetes oral Euglukon.
Berbagai senyawa metabolit sekunder dalam Kayu Gabus tersebut telah
diketahui antara lain senyawa yang termasuk golongan: alkaloid, saponin, glikosida,
steroid, terpenoid, dan flavonoid (Djumidii et d 1993).
Potensi antibiperkolesterolemia senyawa steroid dalam h k s i heksana dari
kulit batang Kayu Gabus tefah dipelajari oleh Prawira (1997). Namun aktivitas
antihiperkolesterokmianya masih sangat rendah.
Berbagai s a y m a alkaloid dalam kulit batang Kayu Gabus (AIstonia
schoian's, RBr,) yang tumbuh di Thailand, India, Pakistan, clan Filipina telah
ditemukan. Alkaloid dalam bagian tumbuhan tersebut adalah echitamin, losbanin,
6,7-secoanwob'ine 33, tubotaiwine, tubotaiwine-oxide, Nbdemethylechitamine,
dan 17-o-acetyl echitamime. Diantara Woid-alkaloid tersebut, echitamin merupakan
komponen alkaloid terbesar dalam Mit batang tumbuhan t h u t , yaitu sekitar 0,794
(Yamauchi, et al. 1990). Selain itu mernuut Hamilton, ef al. 1962. echitamin larut
daiam air dan Moroform.
Salah satu obat komersial p e n m kolesterol dengan nama kimia asam
nilcotinat mempmyai golongan yang sama dengan alkaloid, yaitu tergolong senyawa
hetmsiklik Adanya persamaan golongan senyawa tersebut menjadi menarik untuk
diilajari, apakah infbsarium (zruatu bentuk sediaan obat tradisional) atau b k s i
pel& dari kulit batang Kayu Gabus beqotensi antihiperkolesterolemia atau tidak.
Selain itu juga perlu dikaji apakah golongan senyawa yang berpotensi
antihiperkolesterolemia itu tergolong alkaloid atau bukan. Demikian pula perlu
dipeiajari apakah aktivitas antihiperkolesterolemia melalui hambatan biosintesis
koiesterol endogen atau pengeluaran kolesterol melalui fesesnya atau hanya
meagakibatkan perubahan LDLkolesterol,
HDLkolesterol
maupun
kadar
trigliserida senunnya saja.
Tujuan penelitian
B e r e latar belakang di atas, maka tujuan penelitian ini adalah :
1. Mengetahui pengaruh pemberian infusarium dan fhksi pelarut dari kulit batang
Kayu Gabus terhadap kadar kolesterol total serum tikus Wistar jantan yang
mengalami hiperkolesterolemia.
2. Mempelajari pengamh pemberian infbsarium dan fiaksi pelarut dari kulit batang
Kayu Gabus terhadap profil LDLkolestem~HDLkolesterol, trigliserida, clan
g m b
hati
tikus
Wisrcv
jantan
yang
mengalami
hiperkotesterolemia
3. Mempelajari penga~hpemberian hksi pelarut dari kdit batang Kayu Gabus
pada aktivitas b ' i s kolesterol d o g e n dan pengelwan kolesterot meialui
feses tikus Wistar jantan yang mengalami hiperkolesterolemia.
4. Uengetahui gobagan senyawa dalam fiaksi pelarut dari kdit batang Kayu Gabus
yang memiliki aktivitas antihiperkolesterolemia.
Hipotesis
Hipotesis yang diajukan dalam penelitian ini adalah:
1. Baik infibsariurn maupun &&si pelarut dari kulit batang Kayu Gabus mempunyai
aktivitas m e n d kadar kolestexol total senun tilcus Wisfar jantan yang
mengalami hiperkolesterolemia.
2. InfUsarium dan fiaksi pelarut dari b l i t batang Kayu Gabus dapat me-
kadar LDLkoIestero~ meningkatkan kadar HDLkolestwol, dan dapat
memulihkan pedenakan hati tikus
Wistar jantan yang
mengalami
hiperkolesterolemia.
3. Aktivitas antibijmkolesterolemia dari M s i pelarut kulit batang Kayu Gabus
tidak melalui barnbatan biosintesis kolesterol endogen maupun pengeluaran
kolesterol melahi fesesnya.
4. Golongan senyawa dalam kulit batang Kayu Gabus yang beraktivitas
antihiperkol-la
adalah alkaloid.
Hasil yang diperoleh dari penelitian ini dapat dikembangkan melalui
penciitian lebih Ianjut antara lain penetapan struirtur molekul senyawa yang dicari dan
selanjutnya disintesis untuk dijadikan obat modern setelah diadakan uji &is clan uji
lainnya. Disamping itu hasil yang diperoleh dapat dijadikan petunjuk untuk
p e d m tanaman Kayu Gabus sebagai obat antihiperkolesterolemia dalam
bentuk idbriurn dengan lebih baik.
TINJAUAN PUSTAKA
TUMBUHAN KAYU GABUS (Alstonia schol~~1's,
RBr.)
Kayu gabus (Alstonia scholaris, R.Br.) termasuk tumbuhan farnili
Apocynacea, mempunyai beberapa nama daerah antara lain: hanjalutung (Sunda),
lame (Jawa), Pule (Madura), rite (Belanda), dan tewer (Irian Jaya).
Sistematika tumbuhan tersebut adalah sebagai berikut :
Dunia
: Spermatopyta
Subdivisi
: Angiospermae
Kelas
: Dicotyledoneae
Famili
: Apocynaceae
Genus
: Alstonia
Spesies
: Alstonia scholaris, R.Br.
Gambar 1. Tumbuhan Kayu Gabus (Alstonia scholaris, RBr.)
Pohon ini merupalum tunhim yang sangat tinggi dan paling besar dari xmua
e c e a e Jawa. T
i pohon ini antara 20 sainpai 25 meter. Seluruh bagian
pohon penuh dengan getah yang mengalir sangat banyak b i i ranting-ranting muda
dilukai atau dipatalttan Dalam kulit batangnya juga terdapat getah, tetapi hanya
sedikit dan kental
e,
2987). Pohon ini tumbuh liar di hutan, di tepi & dan
di tempat-tempat lain sampai ketinggian kira-ha 900 meter dari pertllukaan laut
(A4ardisiswoj0, dan Rajakmaagunsudarso, 1985).
Kuiit batmgqa terasa pahit, tidak berbay clan berwarna abu-abu (Heyne,
1987). Menurut IMadkiswojo dan Rajakm-h
(1985) kdit bahqnya dapat
digunakan sebagai obat lrurang nafsu makan, radang ginjal, perut kernbung, kencing
manis, malaria, t e h m darah tinggi, cacing hemi, kehilangan s e l q dan darah
kotor.
Menurut LesCari (1994) pemberian seduhadinhsarium h l i t batang gabus
sebauyak 4 ml/Kg/BBkri dapat menurunkan kadar gula darah kelinci jantan (strain
New Zet.xhd White) yang diinduksi aloksan Selain itu Asran (1997) menyatalcan
bahwa ekstrak ahloid lrasar kulit batang Kayu Gabus dengan dosis setara infUsarium
sebesar 4 mIKgBB/bari dapat menurunkan kadar gula darah tilrus d i yang
diinduksi aloksan.
Senyawaan ldmia yang terkandung di &lam Alsronia p. yang sudah
diietahui adalah; ahaloid antara lain echitamin dalam A I s W scholrais (Gambar
2a), alstonin dalam AZstonia ~ o n s ~ c (Gambar
fa
2b),
echitin dalam Alstonia
schohris, dstonidin dalam A h n i a com@ic&, dan whitein dalam Alsronia
schohris; golongan triterpena yaitu arnirin, arnirin asetat, lupeol asdat dan beberapa
fitosten,~golongan sterod; golongan saponin; dan senyawa lakton (Djumidi et d.,
1993; Boaq et a!. 1957; Bader 1953; fiamilton, et al1%2).
Memmf Aram-a
dan Ratnayake (1991),
drrlam daun, larlit batang, daa akar
tumbuhan tersebut terkandung senyawa echitamin, pilainin clan tubotaiwin serta
pikralin diasetat yang dapat digunakan untuk obat behgai penyakit antiua lain
penyakit malaria, diare, disentri, dan b e l m h t h .
Gambar 2a. Echitamin
Gambar 2b. AIstonin
Yamauchi, ef d.(1990) menyatakan bahwa dalam daun tumbuban tersebut
yang dimpulkan di Filipiaa, seiain hrbotaiwin terkandung juga lagunarmn ( 4 9 -
hidroksi-t~botaiwin)~ asam-p-a-obin
dan
losbanin
(=6,7-seko-6-nor-
mgustilobii-$). Sedaagkan dalam kulit bataognya terkmdmg echitamin,
dlechitamin, losbah, metil iosbanin dan beberap alkaloid lainnya dengan kadar
yang sangat kecil.
Abe, et al. (1989) menyatakan bahwa daun tumbuhan tersebut mengandung
alkaloid iado1. Sedsagkan menurut Chauhan, et d (1989), tumbuhan tersebut
mengandung senyawa floknon glikosida
Satah satu jenis metabofit selrunder yang banyak ditemukan dalam tumbuhan
Allstovria q adalah alkaioid. Alkaloid adalah genyawa heterosiklii beratom pusat
nitrogen dan merupakan metaboiit (senyawam) sehnder. M&lit
sehnder
didefinisikan sebagai matu bahan alam hayati, biasanya berasal dari tumbuhan, dan
tidak mempunyai fUngsilangsung dalam aktivitas biokimia primer, unSuk menduhng
p e r t u m m perkemhqan dan reproduksi IRlatu organisme (Conn,1981). Menurut
Gunawan (1991) sifat-sifat utama senyawaan selcunder pads tumbuhan adalah:
1. M
-
hasil proses yang kompleks dan diatur dalam jaringan tertenty pada
tingkat perkembangan tertentu.
2. Produknya dapat berbeda antar spesies, bahkan diantara organ yang berbeda.
3. Sangat spesifik
4. Tidak selalu merupakan produk akhir yang lembam, tetapi sering &pat digunakan
pada proses metabolismenya.
Manitto (1981) menyatakan bahwa terdapat keterkaitan antara metabolisrne
primer dan sehmder seperti tertera pada Gambar 3.
Pada dasamya jalan biosintesis primer terdapat pada selwuh sistem
organisme, sedangkan kebetadaan jalur metablime sekunder akan tergantung
kepada organismenya, kondisi biokimiawi, dan tingkat fisiologis pertumbuhannya.
Proses biosintesis tersebut bila dilihat dari asal senyawa metabolit primer akan
terbagi menjadi dua kelompok, yaitu : (1) kelompok senyawa asetil-KoA, asam
mevalonat, dan karbohidrat tertentu yang dibentuk dalam metabolisrne primer, dan
(2) k d o ~ sken-
yaag berasal dari asam amino aromatik seperti fenilahb,
Metabolisme
Sekunder
Metabolisme
primer
potida 4
Glukosa
Polisdcarida 4
Pentosa
Tetrosa
*-.
protein
4
Triosa
Glikosida
Asamamino
aromatik
Asam amino
alifatik
1
Fenit Propanoid
Alkaloid
Poliketida
1
1
mevalonat - Ter~ena
Karotenoid
nuLleat
- (Senyawa antara)
Sikhs Krebs
Gambar 3. Skema Hubungan Metabolisme Primer d m
Sekunder (Manitto, 1981)
Tetrapirol
c% + 240
Jahtr
Pentosa Fosfirt
Jalur
KARBOHIDRAT
Senyawa
Aromatik
amonia
IT-
aminasi
Asam-asam
amino
Asetil-KoA
Jalur asetat
mevalonat
Asam-asam
Protein
1'
$
I
I
t
Alkaloid
1
'\
L
Asam Nukleat
Terpenoid
Gambar 4. Jrrlur Biojintesis Utama Metablit Selarnder pada
Tanaman (Vickery, daa Vickery. 1981)
Vickery clan Vickery (1981) menyatakan dengan tidak memasukkan proses
primer biosintesis protein dan karbohidrat pada tanaman terdapat tiga jalur biosintesis
-
-
utama untuk metabdit selarnder yaitu jalur asetat malonat, asetat mevalonat, dan
asam sikimat. Skema intezrelasi dari jalur t d u t secara umum tertera pada
Gambar 4. Jalur asam sikimat berasal dari jalur pentosa h f a t
m),
yang
akan m e n u r u h asm-asam amino aromatik, fknolik, dan alkaloid. Sxyawa asetilKoA mmpakan senyawa pemula untuk jalur asetat
mevalonat. Jalur asetat
- malonat, dan jalur asetat -
- mevalonat juga menurunkan senyawa mrnatik melalui
pembenttbn senyawa poliketida.
Alkaloid sering bersifat racun untuk manusia, dan banyak diantaranya
mempunyai W ~ t a fisiologis
s
yang dramatis, sehingga digunakan secara luas Warn
pengobatan. Alkaloid biasanya tidak benvama sering merupakan senyawa yang
bersifat optis
kcbanyakan berbentuk kristal tetapi beberapa, m ~ y nikotin
a
adalah berwujud cairan pada temperatur kamar dan berasa pahit (Harborne, 1973).
Secars kimkwi, alkaloid mempakan kelompok heterogen, berupa senyawasenyawa sederhana seperti koniina, alkaloid utama dari hemlock (Cmium
nraculatum), sampai struktur pentasfik dari Strychine, (suatu senyawa beracw dari
kuli batang Strydms). Arnina tumbuhan (contoh: meskalin) clan basa-basa purin
serta pirimidin (contoh: kafein), kadang-kadang tidak diioloagkan sebagai senyawa
alkaloid (Harborne, 1973).
Beberapa ahloid adalah terpenoid, dan yang lainnya sebagai contoh:
solanina suatu alkaloid pada kentang, tergolong senyawa steroid. Namun dari segi
biosintesis lebih tepat digolmgkan sebgai terpenoid termodiikasi (Hahome,
1973).
EKSTRAKSI, ISOIASI DAN IDlWlWDLMI SENYAWA BIOAKTIP
DALAM TUMBUHAN
Para peneliti telah melaporkan bahwa dalam kulit batang Kayu Gabus
terkandung senyawa bioaktif golongan alkaloid, steroid, triterpena, saponin, dan
flavanon glikosida.
Ekstraksi senyawa-senyawa tersebut dapat dilalolkan dengan cara xnashsi.
Pada metode tersebut cligunakan serangkaian pelarut seperti h w c Q e s / w e u m
eter (untuk memisahkan steroid, triterpena), etanol 70% (untuk flavonoid), dan
diekstraksi dengan larutan HCl 1M atau asam asetat 10% dalam allcoho1 yang
kemudian diendapkan dengan amonia (untuk alkaloid). (Suradikwumah, 1989;
Hahome, 1973).
Pemisahan clan pemurnian komponen di atas terutama dilakukan dengan
menggunakan salah saty ataupun kombinasi dari tiga teknik kromatogr& yaitu
kromatografi kertas, lamat@
gas atau ltromatografi cairan. P e r n i l i i teknik-
teknik tersebut tergmtmg pada sifirt kelarutan dan kemudahan menguap dari
senyawa yang dipisahkan
(Swadikusumab, 1989; Harborne, 1973; Nur dan
Adijuwana, 1989 ).
Identifikasi dan karakterisasi senyawa bioaktif dalam tumbuhan dapat
diketahui atau dilakukan dengan uji warna, keiarutan, nilai Rf, dan sifat spektrumnya,
baik spektrum ultra violet (UV),i n h merah 0,
resonansi magnetik inti (NMR)dan
spektnun massa (MS)( S m m a h , 1989; Hmborne, 1987; Nur dan Adijuwana,
1989).
KOLESTEROL DAN METABOLISMENYA
Icolesterol
Memnut Bloor &am
Girindra, 1990; dan Lehninger, 1990, kolesterol adalah
senyawa lipid yang tergolong derivat lipid. Strukau kolesterol yang mempunyai inti
siklopentanoperhidmfenantrena terlihat dalam Gambar 5. Kolesterol merupakan
sterol utama dalam jaringan mamusia (Ismadii 1993). Keberadaan kolesterol dalam
bubuk manusia berasal dati kolesterol yang terdapat dalm dietnya dan juga dari
sintesisnya di dalam hati. Sumber terbesar kdesterol makanan terdapat dalam daging,
telur, beberapa ikan laut dan produk-produk makanan. Tumbuh-tumbuhan biasanya
bebas kolested, aamun beberapa asam lemak dan lipid lainnya yang dikandung
dalam hrmbuhan akan berperan dalam mensuplai prekursor kolesterol atau
rnew~nkankecepatan absorpsi kolesterol dari usus halus ke dalam aliran darah
(Montgomery, ef d 1993).
Gambar 5. StruMur Koiesterol.
Biosintesis Kdesterol
Jaringan-jaringan yang diketahui mgmpu mensintesis kolesterol adalah hati,
adrenal korteks,
usus, testis, dan aorta. Fraksi mikrosom dan sitosol sel
bcrtanggung jawab untuk sintesis kolestml dalam jaringan-jaringan tersebut (She*,
et aL, 1972; Merchant,and Heller. 1977; Field, et a]., 1982).
Dari hasil-hasil penelitian, dictapkan tahapan sintesis kolesterol yang
berlaagsung dalam 3 tahap, yaitu:
1. Sintesis asam mevalonat dari asetil-KoA (Gambar 6)
2. Tahap pembentukan unit imprenoid dari mevalonat melalui proses
W i a s i , yang dilanjutkan dengan penggabungan 6 unit senyawa
tersebut untuk tllembentuk senyawa antma d u d e n (Garnbar 7)
3. Tahap biosintesis steroid induk (lanosterol) dari skualen yang daripadanya
dapat disintesis kolesterol (Gambar 8).
Setelah kolesterol disintesis, senyawa ini meninggalkan hati atau diubah
menjadi bentuk lain (Montgomery, et d.,1993; dan Whitney, et d., 1987). Menurut
Mzitney, et al., (1987) terdqat 4 kernungkinan perubahan kolesterol ini yaitu:
1. Peqpbahannya menjadi asam empedu dan bergerak dari kelenjar empedu
ke usus, laiu direabsorpsi ke hati.
2. Pengubahannya menjadi asam empedu, bergerak ke usus, lalu diekskresikan
dalarn ,feses.
3. Pemasukannya dalam membran sel tubuh.
4. Tetap berada dalam plasma yang be&
dalam pembuluh arteri
Asetil KoA
Asetil KoA
(tiolase)
KoASH
Asetil KoA
>1
Asetoasetil KoA
(HMG-KoA sintase)
KoASH
HMG KoA
Gambar 6. Sintesis Asam MwaIonat dari Asetil -KoA.
A
ArIsopentenil phfosfht
3,3-Dimetilalil pirofosfat
1
Gerani pirofosfat
ArIsopentenil pirofosfkt
2PPi
Famesil pirofosfat
~irofosfat
\ (;NADPH+H'
Gambar 8. Si~~tesisKolcsttrol dari Skuaien Melalui Steroid Induk
Lanosterol.
LIPOPROTEIN SERUM
Lipoprotein adalah senyawa kompleks yang terbentuk c h i lipid dan proteinprotein spesifik yang d i d qxqm&in. Partiltel-puthi ini disintesis, ddegmbii
dan dimbid dari plasma darah secara konstan. Paxtilcel-pwel tersebut tetditi dari
kilomi-
very low d m i @ . l e h OrLI)L), lon,&mIWI&pmtein
Ity
@DL), dan
Mgh &mi@
lijqrdein (HDL).Fungsi dari lipoproteiu-lipoprotein tersebut adaid
menjaga kelarutaa lipid-lipid selama ditransportasi dalam serum dm untuk
menyalurkan lipid secara efisien ke jaringan-jaringan.
Dalam tubuh marrusia, sistem penyaiuan lipid tersebut lavaag sempurna
dibandingkan dengan hewan lainnya. Di daIam tubuh marmsia dapat terjadi
penyimpanan lipid secafa gradual khususnya penimbunan kolesterol dalam jaringan.
Penimbunan lipid tersebut menyebabkan penyempitan pembuluh darah dan kondisi
tersebut disebut ~ Z l e o s i (Caselli,
s
et d , 1997 ; Montgomery, et
al. 1993 ;
Brody, 1994 ;Devlin, 1982 ;Champe and Richard, 1987).
Komposisi dari lipopttin serum
Lipid dasar (principal) yang dibawa oleh partilcel lipoprotein adalah
trigliserida dan kolesterol. Lipid-lipid tersebut didapat dari diet atau dari sintesis
de rzow nya. Lipoprotein terdii dari lipid netral yang dikelilingi oleh suatu selubung
apoprotein, fosfolipid, dan kolesterol yang tak tmerkan. Semuanya terorientasi,
bagian yang polar berada pada pennukaan lipoprotein, sehingga membuat partikel
tersebut larut dakim larutan berair.
Kilomikron adalah lipoprotein yang berkepadatan sangat rendah, berukuran besar
dan mengandung banyak lipid dan sediit protein. VLDL dan LDL ber&urut-turut
berkepadatan lebii besar dari kilomikmn, rnempwyai kandungan protein lebih
banyak, dan ladungan lipid lebih sedikit. Partikel HDL lebii padat. Lipoproteinlipoprotein serum dapat dipisahkan berdasarh mobilitas e l e k t r o f o ~seperti yang
teriihat pada Gambar 9.
Kilomikron
Origin
II
LDL
(P-Lipoprotein)
VLDL
(pre P-Lipoprotein)
Mobilitas
II
HDL
(a-Lipoprotein)
,
Gambar 9. Mobilitas Elektroforetik dari Lipoprotein Serum
Apoprotein yang bergabung
dengan partikel-partikel lipoprotein mempunyai
sejurnlah hngsi yang beragam, yaitu mereka bertindak sebagai komponen-komponen
struldural dari palike5 menyediakan sisi pengenal untdc reseptor permukaan sel clan
bertindak sebagai kofkktor untuk enzim yang terlibat dalam metabolisme lipoprotein.
Metabolisme kiiomikron :(Gunbar 10)
1. Kilomikron dihasilkan di dalam sel-set mukosa usus dm membawa txigliserida
dari mnltanan serta ester kolesterd (dEtambah liiid-lipid yaqg dibuat dalam selsel tersebut) kejarin-
perZer.
2. Partikt1 yang dilepaskan oleh sel mukosa usus disebut Ailmm mlbi timbuI
( a " ~ w ~ l a m
dan lumgahng
~ )
apoprdein B (apo B). Kttika ia
sasnpai di plasma, dengan cepat tejadi modifilcasi dengan menerima
apoprotein E (benraroa apo B d i k d oleh r e s e p t o r hati)
~ dan apopmtein
C (tennaguk
apo C-Ii yang diperhrkan untuk azdivasi Iipoproteb lipase, yaitu
enzim yang meqk&disis trigliserida dalam ki10mikron). Sumber apoprotein E
dan C-II adalah dari sirhlasi HDL (Gambar 10).
3. Selama siriarlasi irilomikron, triglisetida yang berada di dalamnya didegradasi
oleh lipoprotein lipase, partikel tersebut mulai menyusut membentuk
uchybicrtmremnant" (sisa kilornilcmn). Apoprdein C-II,nya kembali ke HDL.
Datam tubuh marwsia, kiiomikron tersebut bergedc dari per-
darah ke hati :
a. membran hematosis mengandung reseptor lipoprotein yang mengenal apopmtein
B dan E pada ptike1 yang sama. Sisa kilomitsron, yang mengandung apo B dm
E terikat pada 1.eseptor-reseptor dan masuk dalam sel-sel dengan cara
endositosffi
b. Kolesteml yang dilepas dari kilomikron bedimpi untuk meregdasi/mengatur
kecepatan sintesis kolestml secara & now dalam hati yang secara langsung
mengurangi kandungan HMG-KoA reduktase.
Gambar 10. Me&boiisme Kilomikron
Metaboiisme lipopretein berkepadatan sangat mndah (VLDL)
1. VLDL dibuat dalam hti, komponen utama pembentuknya adalah trigliserida,
untuk membawa lipid tersebut dari hati ke jaringan
dan fingsinya &ah
paifixal. Di jaringan tersebut trigliserida didegradasi oleh lipoprotein Iipase.
Hati bdemak ("fatty liverw) terjadi dalam kondisi kli